JPH11345349A - 複雑な視覚デ―タを編集し連続更新レンダリングを行うシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 連続的に更新および表示可能な現実的レンダ
リングを行いつつ、同時にオーサリング・ツール全てに
対するアクセスを最大限可能とする。 【解決手段】 レンダリングの計算上の負担は、オーサ
リングを支援するスレッドに対して非同期並列なスレッ
ドにおいてレンダリングを行い処理する。レイ・トレー
シングを行う画素数は、いくつかの機構によって削減す
る。更新によって目に見える影響を受けるシーンの部分
は再度レンダリングを行う。レンダリングは、ワイヤ・
フレームにおいて選択可能なサイズの領域内に形成す
る。レンダリング・スレッドよりも高い優先度でオーサ
リングスレッドを実行することにより低速化させない。
レンダリングをワイヤ・フレーム上に置くことにより、
実質的にワイヤ・フレーム・ビューを妨害することな
く、その中に嵌め込む。レンダリング・ウインドウは、
著作者が作業しているシーンの部分を正確に示すよう調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いて３−Ｄシーンから得られる、レンダリング２−Ｄ画
像製作のためのシステムに関する。更に特定すれば、本
発明は、ユーザに３Ｄシーン・データを更新させつつ、
同時に当該３Ｄシーンを連続的に更新した現実的レンダ
リングを表示する、オーサリング環境（authoring envi
ronment）を生成するシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ムービーやコンピュータによって作成し
た美術作品においてしばしば見られるように、最近のコ
ンピュータ・グラフィックスは、複雑な３−Ｄデータか
ら得られる二次元（２−Ｄ）画像または画像シーケンス
（ムービー）で構成する。３−Ｄシーン・データは、シ
ーン内の各オブジェクトの３−Ｄ座標を含む。シーンか
ら得られる画像は、実際の３−Ｄオブジェクトの現実的
表現を示すことを意図しているので、シーン・データ
は、各オブジェクトの表面およびボリューム・プロパテ
ィを表す、「シェーダ」（shader）と呼ばれる定義を含
む。シェーダは、光がオブジェクトによってどのように
反射し、屈折し、更に散乱するかについて指示を与え
る。また、シェーダは、空間のボリューム（例えば、煙
のパフ）、またはシーン環境全体について定義すること
もでき、後者を環境シェーダと呼ぶ。

【０００３】現実的な画像（realistic image）を作成
するためには、３−Ｄシーンにレンダリングを行う。レ
ンダリングのプロセスは、カメラの視点から見ることが
できる各画素の外見を決定する、レイ・トレーシング
（ray tracing）を伴う。レイ・トレーシングにおい
て、シーン内における種々のオブジェクトおよびボリュ
ームによる掩蔽、拡散および鏡面反射、屈折、および光
の拡散の効果を決定する。レイ・トレーシングは、光源
から直接到来する光の反射、屈折および拡散である一次
的効果だけでなく、二次的な反射も処理の対象とする。
後者は、他のオブジェクトからの一次光が、あるオブジ
ェクトまたはボリュームを照明するかあるいは通過する
ときに得られる。これらの二次効果は、元の光源とカメ
ラとの間に多数の反射、屈折、または透過を伴う可能性
があるので、画面内のあらゆる画素について光線をトレ
ースしなければならないことを考慮し、更に、シェーダ
によっては、複雑な数値アルゴリズムを伴うものがある
ことも考慮すると、現在のコンピュータ技術では、レン
ダリングのプロセスに費やす時間は非常に長くなる可能
性がある。

【０００４】図２を参照して、著作者が３Ｄシーンを作
成し編集する際、著作者は３Ｄオブジェクトを定義する
シーン・データを編集する。典型的に、著作者に与えら
れるフィードバックは、シーンの非現実的なワイヤ・フ
レーム・ビュー（wire-frameview）である。典型的な編
集環境では、（表示画面１０上に）透視ワイヤ・フレー
ム・ビュー（perspective wire-frame view）４０を別
個のウインドウ内に示すことができる。別のワイヤ・フ
レーム・ビュー、例えば、平面図６０も示すことができ
る。ワイヤ・フレーム・ビュー４０，６０は、オブジェ
クトを投影図３０，５０として見た場合、またはオブジ
ェクトを平面図で見た場合のオブジェクトを示す。ま
た、編集環境の一部を形成するものに、シェーダやシー
ン内のその他のプロパティを定義するために用いる種々
のツールがある。例えば、あるオブジェクトを選択し、
シェーダ・エディタ２０を呼び出して、選択したオブジ
ェクトに適用するシェーダの定義または修正を行う。シ
ェーダ・エディタは、オブジェクトの種々のシェーダ・
プロパティを調節する種々の制御部２５を有する。シー
ン内で定義した種々のオブジェクトは、例えば、フレー
ム・ワイヤ上の制御点を用いることによって、移動させ
たり、それらのサイズを調節することも可能である。ま
た、ワイヤ・フレーム・ビューは、いわゆる「３Ｄマニ
ピュレータ」の表示やその編集を可能にし、非物理的オ
ブジェクトや３Ｄ属性を有する効果の編集を可能にす
る。例えば、対応する３Ｄマニピュレータを操作するこ
とによって、光源の投射の円錐のサイズを変更したり、
移動させたり、回転させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のオーサリング
（または編集）コンテキスト（context）において作業
している間、著作者は、ほぼリアル・タイムで、変化の
いくつかの効果を見ることができる。例えば、オブジェ
クトのワイヤ・フレームを動かすと、ワイヤ・フレーム
の画像は、直ちに更新される。しかしながら、アーティ
ストの作品のレンダリング効果を見るためには、アーテ
ィストは、シーン・データのレンダリングを要求しなけ
ればならない。これは、ユーザ・インターフェースのコ
ンテキストをプレビュー・コンテキスト７０に変更する
が、その中では著作者は編集ツールから切り離されてし
まう。一旦著作者がレンダリング画像を待ちそして検査
したなら、著作者は編集コンテキストに戻り、オブジェ
クト・マニピュレータ、シェーダ・エディタ等にアクセ
スすることができる。この状況では、アーティストは１
つのコンテキスト、即ち、編集コンテキストにおいて作
業し、別のコンテキストにおいて実際の画像を見てお
り、完全で即座のフィードバックをアーティストに与え
るのではないので、障害（limiting）となる可能性があ
る。例えば、歩く恐竜をモデリングし、皮膚のテクスチ
ャに微妙な調節を行おうとする場合を想像してみる。著
作者は、皮膚がどのように見えたかを思い出し、いくつ
かのパラメータを引っ張り（tweak）、その結果を検査
しなければならない。編集環境によっては、著作者が多
数の画像を格納し、それらを例えば別のフレームワー
ク、画像ビューアまたはエディタ内に並置することを可
能にするものもある。しかしながら、これは、編集のプ
ロセスの低速化を招き、しかも著作者に多数の工程およ
び異なる環境を行き来させることになる。

【０００６】現在、２Ｄ描画およびビットマップ編集プ
ログラムならびにワード・プロセッサでは、開発者は、
修正の結果を殆ど直ちに示す環境で作業することができ
る。これは、いわゆる「見ているものが得られるもの」
（WYSIWYG:what-you-see-is-what-you-get）機構であ
る。一見したところでは、複雑な３Ｄモデルを用いて作
業するグラフィック・アーティストやアニメータにこの
機構を提供することは、望ましいように思われるかもし
れない。しかしながら、レンダリング・プロセスは、著
作者にこのような重要な情報を提供するものであり、非
常にコンピュータ集約的なため、現在および近い将来
（near term）のハードウエア技術の限界を考えると、
仮説的なＷＹＳＩＷＹＧ環境ではその処理能力は容認で
きない程に低下する。画像が更新されるまで待つので
は、著作者が遂行する各工程間に遅れが生ずるであろ
う。

【０００７】一方、３Ｄシーンについては、従来のオー
サリング環境は、ＷＹＳＩＷＹＧ環境において得られる
ものよりは、いくらか勝っている。ワイヤ・フレーム・
ビューやオブジェクト・プロパティ定義ツールが、シー
ンに関する抽象化した情報を表示し、場合によっては、
現実的レンダリング以上の情報を与える。例えば、レン
ダリングでは殆ど見ることができない３Ｄ属性を有する
オブジェクトが、ワイヤ・フレーム・ビューでは明確に
見ることができる。また、ワイヤ・フレーム・ビュー
は、透視図を作成する際に有用となり得るガイドを示す
こともできる。レンダリングしたビューは、オブジェク
トの境界において殆どコントラストを含まない場合が多
い。これは、ワイヤ・フレーム・ビューでは問題となら
ない。したがって、ＷＹＳＩＷＹＧを３Ｄ編集環境に持
ち込むというアイデアは、非実用的に思われるだけでな
く、何らかの犠牲も伴うように思われる。本発明は、従
来技術のこれらの欠点双方に対処しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】コンピュータ３Ｄモデリ
ングおよびアニメーション・システムは、アーティスト
に３Ｄシーン・データの変更を行わせつつ、同時に著作
者に当該変更に対応するレンダリング画像を視認させる
ユーザ・インターフェースを与える。実際、これは、Ｗ
ＹＳＩＷＹＧ環境のある種の利点を３Ｄモデリングおよ
びアニメーション・システムにもたらす。前述のシステ
ムは、通常３Ｄ編集コンテキストに伴う全ての編集ツー
ル、および自動的に更新するレンダリング画像（render
ed image）を与えることができる。これは、以下のデバ
イスの組み合わせによって達成する。

【０００９】１．レンダリング画像のフレームを複数の
部分に断片化する。シーン修正を入力し、古いレンダリ
ングがメモリ内にある場合、再度レンダリングを行わな
ければならないレンダリングの部分のみを、ユーザ・イ
ンターフェースのサポートと並列に走るレンダリング・
タスクに引き渡す（submit）。本発明の一実施形態で
は、レンダリングの下位部分（subportion）は、タイル
と呼ばれる、隣接する規則的な形状である。

【００１０】２．レンダリングを維持するシーンの部分
を、本発明の機構および実施形態にしたがって、種々の
方法で正確に定義することができる。例えば、ワイヤ・
フレーム図上にボックスを配置し、レンダリングすべき
シーンのビューの正確な部分を定義することができる。
レンダリングの主題を更に狭めるために、特定のオブジ
ェクトを識別し、残りのオブジェクトはレンダリングせ
ずに放置しておくことも可能である。このように、レン
ダリングの主題は、著作者が集中する特定のタスクに合
せて自在に作成することができる。

【００１１】３．ユーザ・インターフェースは連続的に
シーン修正を受け入れ、著作者の作業に応答して、ワイ
ヤ・フレーム・ビューのような抽象化画像を更新する。
このユーザ・インターフェースの支援アクティビティ
は、高い優先度で独立して実行するので、レンダリング
を更新する「背景」タスクによる低速化が生じない。ユ
ーザ・インターフェースは、レンダリングを完了するた
めにＣＰＵ時間が得られるようになるまで、レンダリン
グの古い部分を空白化することができる。あるいは、古
い構成（feature）を上書きし、各変更の前および後の
レンダリングを、直ちに時間的に並置することも可能で
ある。尚、並列プロセッサ・システムでは、優先順位を
決めることなく、単一プロセッサ・システムにおけるよ
うに、優先順位を決めずに同じ結果が得られることを注
記しておく。

【００１２】４．シーンの修正に応答してレンダリング
・プロセスを制御する前に、この修正をチェックし、こ
れらがレンダ領域ビューにおいて何らかの視認可能な差
異を明示するか否かについて判定を行う。変更が当該領
域内においてレンダリング画像に何ら変更を明示しない
場合、レンダリング・プロセスを中断せず、レンダリン
グ・プロセスに対する指示も行わない。

【００１３】５．レンダリング画像の構成部分は、更新
に必要なレンダ領域の部分を再度レンダリングし終わる
まで、順次背景タスクとして再度レンダリングする。各
部分のレンダリングを完了すると、その部分をレンダ・
キャッシュに引き渡し、レンダリング・プロセスと並列
に走る別の高速背景プロセスが、キャッシュ内のタイル
に彩色する。

【００１４】７．レンダリングが完了したなら、レンダ
リングしたタイルをキャッシュに格納する。 ８．キャッシュから有効なタイルを検索し、これらのタ
イルを検索しつつ彩色することによって表示をリフレッ
シュし、ユーザが入力したシーンの変更とレンダリング
画像の表示との間の同期性（synchrony）を維持する。

【００１５】９．ユーザ定義の更新がこれらのタイルを
無効化した場合、タイルのレンダリングを中断する。 １０．ユーザ定義の更新が、キャッシュ内に格納してあ
るタイルを無効化した場合、キャッシュの消去（empt
y）即ち無効化を行う。

【００１６】１１．上述のタスクをマルチスレッド化
し、ユーザの入力のエンティティにしたがって、ステッ
プ［３−４−９−１０］またはステップ［３−４］で定
義したシーケンス、ステップ［５−６−７］およびステ
ップ［８］を独立して（非同期に）実行する。

【００１７】本発明は、３Ｄオーサリング・システムの
コンテキストにＷＹＳＩＷＧＹを完全に実施する場合に
以下の障壁があることを確認した。（１）画像のレンダ
リングを行うのに要する時間は非常に長いので、現実的
画像を表示するオーサリング・システムでは、各変更の
後にレンダリングの更新を行う間著作者を待たせること
になり、このようなシステムは非実用的である。（２）
３Ｄシーンの作業を行うために必要な３Ｄマニュピレー
タの少なくともいくつかが、レンダリング画像のオプシ
ョンを見えなくする。あるいは、３Ｄマニュピレータの
少なくともいくつかがこれらのオプションによって見え
なくなり、シーンを編集することが難しくなる。例え
ば、あるオーサリング・システムは、３Ｄマニピュレー
タおよび制御点を用いると、限定的な（少なくともワイ
ヤ・フレームよりは現実的であるが、レンダリングとい
う言葉と関連する計算集約的なレイ・トレーシングを行
わない）レンダリング機能を行うだけとなる。更に、３
Ｄ編集は非常に抽象的なプロセスであるので、従来技術
はＷＹＳＩＷＹＧコンテキストを積極的に導入していな
い。著作者が関係することの多くは、ビューアの目に向
けられる光を変化させる、見えないオブジェクトであ
る。例えば、表面テクスチャ、ボリューム・シェーダ
（例えば、霧や雨を表現するために用いるような、空間
を通過する光の透過、散乱、および反射を修正するシェ
ーダ）等は、レンダリングにおけるよりはむしろ、ワイ
ヤ・フレームまたは制御パネルと同様、シーンの抽象的
なビューにおいてより良い表現が得られる。したがっ
て、３Ｄオーサリングでは、ＷＹＳＩＷＹＧに対応する
レンダリングは、オーサリングのプロセスとは別個と見
なされるため、編集環境を除いて通常は不自由でない。

【００１８】本発明は、編集を妨害しない、レンダリン
グ・ビュー（rendered view）を与える編集環境を作成
する。即ち、編集環境に通常関連する編集ツール全てに
対するアクセスを可能とする。編集環境はなおも３Ｄシ
ーンの作業を行う際に有用な、抽象的ビュー、３Ｄマニ
ピュレータ、および制御点を与えかつ維持する。重要な
ことは、編集ツールへのアクセスが、レンダリング・プ
ロセスの完了を待つ必要性によって阻害されないことで
ある。また、重要なことは、オーサリングのコンテキス
トにおいて実施するレンダリング・プロセスは、オーサ
リング・コンテキストと互換性があるものとして識別し
た、ある種のショートカット（shortcut）を定義し、実
装することによって、従来のレンダリング・プロセスよ
りも更に迅速にプロセスを進行させることができる。更
に、オーサリング・コンテキストにおいて利用可能なレ
ンダリングは、追加の工程やコンテキストの変更を必要
とせず、しかも完全に自動である。

【００１９】上述の特徴は、多数のデバイスによって可
能となる。その内のいくつかを用いてもよく、いくつか
を用いなくてもよく、それでもなお本発明の特徴の少な
くとも一部分（subset）を提供する。第１に、編集環境
によって、著作者は、レンダリングするシーンの特定領
域を指定し、更新することができる。この領域は、例え
ば、著作者が作業中のシーンの特定の部分に対応する。
以下で説明するように、レンダリングは、自動的かつ連
続的に行われ、しかも編集用ビュー（例えば、ワイヤ・
フレーム）を更新するプロセス、編集データの受け入れ
等に対して非同期的に行われる。したがって、特定の領
域は、常に、（レンダリング・プロセスが著作者につい
て行ける範囲において）著作者の原稿の編集に対応する
レンダリング・ビューを示す。好適な実施形態では、こ
の領域は、ウインドウとして定義することができ、透視
ワイヤ・フレーム・ビュー上で直接サイズの変更や再位
置決めを行うことができる。あるいは、この領域は、あ
るオブジェクトのシルエットに対する（subtend）視野
のエリアとすることができる。この場合、オブジェクト
を選択し、オブジェクトの背景ではなく、その寸法デー
タを用いて、その領域を定義することができる。

【００２０】レンダリングした領域は、例えば、冗長的
な透視ワイヤ・フレーム・ビューの上に表示することが
できる。これによって、著作者は、レンダリング・ビュ
ーを、ワイヤ・フレーム・ビュー内に表示した情報と比
較し、相関付けることができる。実際に、領域をワイヤ
・フレーム・ビューの小部分として定義し、その上に直
接重ね合わせることによって、著作者はレンダリング・
ビューについての展望を得ることができる。これは、完
全なレンダリング（full rendering）では、さほど容易
に得ることはできない。即ち、例えば、あるシーンの中
の背景オブジェクトと前景オブジェクトとの間の色差ま
たはコントラストが非常に低いことを想定し、更にこれ
らのオブジェクトが部分的にレンダ領域内まで達し、部
分的にレンダ領域の外側まで達することを想定する。こ
のようなオブジェクトのワイヤ・フレーム画像は、（あ
らゆる制御点、および光源の投射の人工的な円錐のよう
な、見えないコンポーネントと共に）明確にしかもコン
トラストが高く現れる。同じオブジェクトのワイヤ・フ
レームとレンダリング画像との隣接性（adjacency）
は、著作者の適応力（orientation）、および著作者が
レンダリング画像で見るものと著作者がワイヤ・フレー
ム画像で見るものを相関付ける能力を高めることができ
る。

【００２１】前述のように、レンダ領域におけるレンダ
リング画像の存在は、編集コンテキストに用いる編集ツ
ールへの著作者のアクセスを全く妨害しないことを特記
しておく。著作者は、編集コンテキストに通常関連する
あらゆる編集ツールにアクセスしつつ、同時にレンダリ
ング領域（rendered region）を見ることができる。ま
た、コンテキストはそれでも、３Ｄシーンの作業を行う
のに有用な抽象化したビュー、３Ｄマニピュレータ、お
よび制御点を与えかつ維持する。実際、これら同一の抽
象化ビューは、レンダリング画像の抽象化画像との並置
によって、一層効果的となる。即ち、レンダリング画像
を対応するワイヤ・フレーム画像の隣に置くことによっ
て、例えば、著作者は、現実的画像においてシーン修正
の効果を容易に見ることができる。更に、変更を行う毎
に、例えば、色に細かい調節を行う毎に、著作者はシー
ン修正の結果として、未編集シーン（または主題）の変
化を見つつ、その領域を視認することができる。即ち、
著作者は、時間的に並置して新旧のレンダリングを見る
ことができる。これは、微調整を行う際に非常に役に立
つ（conductive）。

【００２２】本発明は、他の編集プロセス、例えば、ワ
イヤ・フレーム・ビューのリフレッシングやシーン修正
の入力に対して非同期的に、レンダ領域を更新するプロ
セスを行う。通常の編集環境プロセスには、したがっ
て、レンダ領域のリフレッシングよりも高い優先度を与
えることができる。更に、領域のリフレッシングは、従
来のレンダリングよりも素早く行うことができる。何故
なら、レンダリングは、著作者に直接関与する小さな面
積の領域に限定されるからである。

【００２３】好適な実施形態では、レンダリングを更新
する速度は、レンダリングを必要とする領域の部分を識
別し、再度レンダリングすることによって更に高められ
る。例えば、あるオブジェクトの表面のテクスチャに変
更を加える場合、オブジェクトの一次および二次レイに
対応する領域の部分のみに再度レンダリングすればよ
い。領域の他の部分は、そのまま、放置しておけばよ
い。また、本発明は、更に別の特徴として、ある種のシ
ョートカットの使用を可能にする。例えば、著作者が選
択的に、全ての光源を面光（area light）ではなく、点
光源として指定することを可能にする。これによって、
レンダリングの大幅な高速化が可能となる。これは、修
正可能なデフォルト・プロパティとして実装することが
できる。

【００２４】オーサリング・コンテキストにおいて使用
可能としたレンダリングは、追加の工程やコンテキスト
の変更を必要とせず、完全に自動化となる。レンダ領域
は、必要なときには常に編集画面上にある。レンダリン
グを要求する必要はない。また、コンテキストを、編集
ツールにアクセス可能なコンテキストから、編集ツール
が使用できないコンテキストに変更する必要もない。

【００２５】以下に記すのは一例であり、先に論じた機
能的特徴およびこの明細書のいずれかの部分で論ずる機
能的特徴を実施する唯一の方法を表すことを意図するも
のではない。この特定の実施形態では、レンダ領域をそ
の一部として有するビューをタイルに分解する。レンダ
領域の境界は、タイルの境界を横切っても、横切らなく
てもよい。しかしながら、ワイヤ・フレーム・ビュー全
体の大部分に重なり合うようにサイズを決める場合、レ
ンダ領域の境界は、多くのタイルを横切ることになろ
う。したがって、レンダ領域は、多数のタイル、および
多数のタイルの断片を含む場合がある。この実施形態で
は、以下のオブジェクトを定義することができる。

【００２６】ユーザ・インターフェース：このオブジェ
クトは、処理の進行中に著作者のシーン修正を受け入れ
ることを可能にする。ユーザ・インターフェースは、従
来よりオーサリング環境と関係する全ての機能を支援す
るという意味において、従来通りに応答する。従来から
逸脱するのは、レンダ・マネージャ・オブジェクトに使
用可能としたこと、著作者の編集作業に応答するシーン
の変更、ならびにレンダ領域ウインドウの呼び出し、再
位置決め、およびサイズ変更に対応したことである。

【００２７】レンダ・マネージャ：このオブジェクト
は、シーン変更を受け取り、その変更が、（オブジェク
トの表面テクスチャの変更のような）レンダ領域の更新
を必要とし得る形式のものであるか、あるいは、例え
ば、オブジェクトの名称、または他のオブジェクトとの
集合化のような、表示不可能な変更であるかについて判
定を行う役割を果たす。また、レンダ・マネージャは、
レンダ・エンジンの起動および停止する機能も果たす。
この機能は、レンダリング・プロセスが、ユーザ・イン
ターフェースを維持する従来の機能面（aspect）を妨害
するのを防止する。したがって、例えば、再位置決めの
後ワイヤ・フレームをリフレッシュしている場合、レン
ダリングを中断することができる。言い換えると、レン
ダ・スレッド（レンダリング・プロセス。以下で説明す
る）の作成、終了および同期化は、レンダ・マネージャ
によって中断することにより、編集用ユーザ・インター
フェースの障害となるのを防止する。また、レンダ・マ
ネージャは、ユーザが入力するシーン修正をレンダ・エ
ンジンに受け渡す。また、レンダ・マネージャは、環境
シェーダを編集する場合のように、シーン修正がレンダ
領域全体の全面的な再レンダリングを必要とするか否か
についての判定も行う。この場合、レンダ・マネージャ
は、タイルのレンダリングを中断し、レンダ・キャッシ
ュを消去するように、レンダ・エンジンにコマンドを発
行する。キャッシュを消去するコマンドは、高い優先度
でレンダ・キャッシュに渡すので、遅延なく実行する。
レンダ・キャッシュを消去することの効果は、あらゆる
非表示タイルを破棄（flush）し、コマンド以前に表示
してあったもののみをレンダ領域が示すようにすること
である。

【００２８】レンダ・エンジン：このオブジェクトは、
レンダ・マネージャから、レンダリングを開始および停
止する命令を受け取る。シーン・データは、シーン・デ
ータの中央記憶部である、シーン・マネージャから得
る。ユーザ入力からの更新は、レンダ・マネージャを通
じて、レンダ・エンジンに供給する。すると、レンダ・
エンジンは、レンダ領域のどの部分をリフレッシュしな
ければならないか判定し、必要なレンダリングを実行す
ることができる。特定の実施形態では、画像エリアをタ
イルに分解し、そのいくつか即ち部分を、レンダ領域と
対応させることができる。この場合、レンダ・エンジン
は、タイルの寸法（座標）から、未だ進行中の特定のシ
ーン修正を判定し、他のシーン・データから、再度レン
ダリングしなければならない特定のタイルを判定する。
また、レンダ・エンジンは、先に到達したシーン修正に
対応するタイルのレンダリングの前に受け取った、後か
ら到達したシーン修正のシーケンスを調和することも可
能である。例えば、ユーザが第１のシーン修正を入力し
た後、第２のシーン修正を入力したときに、レンダ・エ
ンジンは第１のシーン修正を実施するために適切なタイ
ルを未だレンダリングしている場合がある。第２のシー
ン修正は、第１のシーン修正に応答して再度レンダリン
グする目的で、あらゆるタイルにレンダリングを行う場
合に組み込まれる。また、レンダ・エンジンは、レンダ
・マネージャからのコマンドに応答して、進行中のレン
ダリングを中断することができる。レンダ・エンジン
は、タイルにレンダリングを行いつつ、連続的にレンダ
リングしたタイルをレンダ・キャッシュに供給する。

【００２９】レンダ・キャッシュ：このオブジェクト
は、レンダ・エンジンから来るタイルを格納する。ま
た、レンダ・キャッシュは、レンダ・エンジンからの命
令にしたがって、その中に格納されている古いタイルを
捨てなければならない。更に、レンダ・キャッシュはタ
イルをレンダ・ビュー・オブジェクトに供給する。レン
ダ・キャッシュの内容は、レンダ領域において見ること
ができるものである。

【００３０】レンダ・ビュー：このオブジェクトは、レ
ンダ領域のサイズおよび位置を指定するコマンドを受け
取り、格納し、実施する。このレンダ領域定義データ
は、レンダ・エンジンにも使用可能となっており、レン
ダ・エンジンはこれを用いて、レンダリングするタイル
を決定することができる。また、レンダ・ビュー・オブ
ジェクトは、レンダリング・オプション、例えば、レン
ダリング・サンプリング、速度も格納する。また、この
オブジェクトは、レンダ領域を再定義するときに、ある
タイルの新たなレンダリングの要求を発生することもで
きる。後者の機能は、レンダ・マネージャによって処理
することも可能である。領域定義データは、レンダ・エ
ンジンに供給してもよい（例えば、シーン修正または領
域の再定義によって、どのタイルを更新する必要がある
かを判定できるようにする）。最後に、レンダ・ビュー
・オブジェクトは、レンダ・キャッシュからタイルを検
索し、新たにレンダリングしたタイルの受け取りに応答
して、領域に彩色する役割も果たす。

【００３１】一実施形態によれば、本発明は、三次元シ
ーンを編集するためのオーサリング・システムを提供す
る。本発明は、以下のようにプログラムすることによっ
て、汎用コンピュータ上に実装可能である。第１および
第２の同期スレッドを定義する。第１のスレッドは、ユ
ーザ・データを受け入れるスレッドであり、三次元シー
ンに対する変更をユーザが入力したときはいつでも、あ
る種のフィードバックを与える。また、ユーザは、特定
のワイヤ・フレーム・ビューを形成するために用いるカ
メラの方位のように、シーンをどのように表示するかを
定義するデータを入力することができる。第１のスレッ
ドは、三次元シーンを維持し（ユーザ入力にしたがって
これを更新し）、ワイヤ・フレーム・ビューのような、
少なくとも抽象的なレンダリングを表示する。第１のス
レッドでは、データの入力、シーンの更新、および抽象
化ビューの更新は、同期プロセスとして実行する。第２
のスレッドは、第１のスレッドと並列に実行する。第２
のスレッドは、レイ・トレーシングを伴う場合がある、
三次元シーンの現実的レンダリングを維持する。レンダ
リング・プロセスは大量の時間を要し、したがって資源
の消費を削減し第１のスレッドが生成するオーサリング
環境を阻害しないように制御可能であるという考えであ
る。レンダリング画像は、オーサリング環境において連
続的に表示しても、しなくてもよい。第１および第２の
スレッドは、実質的に同時に実行し、レンダリングがオ
ーサリング環境のコンテキストにおいて表示できるよう
にする。現実的レンダリングの角視野は、抽象的レンダ
リングの角視野と実質的に同一に維持する。オプション
として、抽象的レンダリングの対応するエリアを覆うよ
うに、現実的レンダリングを表示し、抽象的レンダリン
グが、現実的レンダリングに視覚的方向付けを与えるよ
うにする。また、第１の抽象的レンダリングと実質的に
同一の第２の抽象的レンダリングを同時に表示すること
ができる。第１および第２の抽象的レンダリングは、こ
れらの抽象的レンダリングのビューを特徴化する視点を
定義するカメラに関して、実質的に同じ角度方位で維持
することができる。好ましくは、抽象的レンダリング
は、ワイヤ・フレーム画像である。素早いレンダリング
の更新を可能とするために、第１の同期スレッドは、現
実的レンダリングにおいて現実的にレンダリングする特
定のオブジェクトを識別するデータの入力を含むことが
できる。これによって、レンダリングの範囲を制限し、
プロセスをより迅速に完了させることが可能となる。

【００３２】別の実施形態によれば、本発明は、三次元
シーンを編集するためのオーサリング・システムを提供
する。本発明は、以下のようにプログラムすることによ
って、汎用コンピュータ上に実装可能である。第１およ
び第２の同期スレッドを定義する。第１のスレッドは、
ユーザ・データを受け入れるスレッドであり、三次元シ
ーンに対する変更をユーザが入力したときはいつでも、
ある種のフィードバックを与える。また、ユーザは、特
定のワイヤ・フレーム・ビューを形成するために用いる
カメラの方位のように、シーンをどのように表示するか
を定義するデータを入力することができる。第１のスレ
ッドは、三次元シーンを維持し（ユーザ入力にしたがっ
てこれを更新し）、ワイヤ・フレーム・ビューのよう
な、少なくとも抽象的なレンダリングを表示する。第１
のスレッドでは、データの入力、シーンの更新、および
抽象化ビューの更新は、同期プロセスとして実行する。
第２のスレッドは、第１と並列に実行する。第２のスレ
ッドは、レイ・トレーシングを伴う場合がある、三次元
シーンの現実的レンダリングを維持する。レンダリング
・プロセスは大量の時間を要し、したがって資源の消費
を削減し第１のスレッドが生成するオーサリング環境を
阻害しないように制御可能であるという考えである。レ
ンダリング画像は、オーサリング環境において連続的に
表示することも、しないことも可能である。第１および
第２のスレッドは、実質的に同時に実行し、レンダリン
グがオーサリング環境のコンテキストにおいて表示でき
るようにする。現実的レンダリングの角視点は、抽象的
レンダリングの角視点と実質的に同一に維持する。第１
および第２の抽象的レンダリングは、これらの抽象的レ
ンダリングのビューを定義する視点を定義するカメラに
関して、実質的に同じ角度方位で維持することができ
る。現実的レンダリングは、抽象的レンダリングの対応
するエリア上の位置に置き、抽象的レンダリングが現実
的レンダリングに関する視覚方位情報を与えるようにす
ることができる。オプションとして、第１の同期スレッ
ドは、第２の同期スレッドよりも低い優先度で実行可能
であり、第１の同期スレッドの実行速度が、第２の同期
スレッドによる影響を受けないようにする。あるいは、
第１および第２の同期スレッドは、第１の同期スレッド
が第２の同期スレッドによる影響を実質的に受けないよ
うに制御する。その結果、第１の同期スレッドによって
維持するユーザ・インターフェースは、現実的レンダリ
ングを生成するための計算要求量によって生ずる遅延の
増大を実質的に伴わずに実行する。好ましくは、現実的
レンダリングは、内部に含まれる画素数を変更するよう
に調節可能なサイズ変更可能ウインドウに表示可能であ
る。これによって現実的レンダリングを維持するための
計算要求量を制限する。レンダリングのための計算要求
量を制限する別の代替案は、現実的レンダリングの解像
度をユーザに調節させることである。一変形では、現実
的レンダリングを複数の部分に再分割し、選択した部分
に第２の同期スレッドによって順次レンダリングを行
う。選択した部分とは、更新データの結果として、外観
を変更すると判定されたものである。また、これは、レ
ンダリングした部分を再生しないことによって、計算要
求量を削減する。別の変形では、更新データを受け取っ
たとき、第２のスレッドの実行を中断し、更新データが
第２のスレッドのレンダリング・プロセスに使用可能と
なった後に、第２のスレッドの実行を再開させる。これ
によって、更新データによって無効化したデータを、レ
ンダリング・プロセスにおいて使用しないことを保証す
る。無効化部分は、レンダリングに先立って、表示を空
白化し、レンダリングの古い部分を決して表示しないよ
うにする。あるいは、更新部分が上書きするまで、古い
部分を表示に残しておく。これによって、著作者は、古
い部分および新しい部分を並置して見ることができる。
レンダリング表示を更新する更に別の方法は、全ての部
分を更新するまで待ち、単一ステップで表示に再度彩色
を行うことである。更に、何らかの方法で表示にマーク
を付け、上書きを行うまでそれが無効であることを明確
にすることも可能である。これを行うには、例えば、表
示を黒（またはゼロ−アルファ画素）で点彩（stippl
e）し、古いレンダリングの古い画素で一時的に彩色
し、次いで更新したレンダリングの更新画素で彩色すれ
ばよい。

【００３３】別の実施形態によれば、本発明は、三次元
シーンを編集するためのオーサリング・システムを提供
する。本発明は、以下のようにプログラムすることによ
って、汎用コンピュータ上に実装可能である。第１およ
び第２の同期スレッドを定義する。第１のスレッドは、
ユーザ・データを受け入れるスレッドであり、三次元シ
ーンに対する変更をユーザが入力したときはいつでも、
ある種のフィードバックを与える。また、ユーザは、特
定のワイヤ・フレーム・ビューを形成するために用いる
カメラの方位のように、シーンをどのように表示するか
を定義するデータを入力することができる。第１のスレ
ッドは、三次元シーンを維持し（ユーザ入力にしたがっ
てこれを更新し）、ワイヤ・フレーム・ビューのよう
な、少なくとも抽象的なレンダリングを表示する。第１
のスレッドでは、データの入力、シーンの更新、および
抽象化ビューの更新は、同期プロセスとして実行する。
第２のスレッドは、第１と並列に実行する。第２のスレ
ッドは、レイ・トレーシングを伴う場合がある、三次元
シーンの現実的レンダリングを維持する。レンダリング
画像は、オーサリング環境において連続的に表示するこ
とも、しないことも可能である。第１および第２のスレ
ッドは、実質的に同時に実行し、レンダリングがオーサ
リング環境のコンテキストにおいて表示できるようにす
る。現実的レンダリングの角視点は、抽象的レンダリン
グの角視点と実質的に同一に維持し、第２の抽象的レン
ダリングを、第１の抽象的レンダリングと実質的に同一
とする。この実施形態では、現実的レンダリングは、抽
象的レンダリングの対応するエリア上の位置に置き、抽
象的レンダリングが現実的レンダリングに関する視覚方
位情報を与えるようにする。第１の抽象的レンダリング
と実質的に同一の第２の抽象的レンダリングを同時に表
示する。第１および第２の抽象的レンダリングは、抽象
的レンダリングのビューを特徴化する視点を定義するカ
メラに対して、実質的に同一角度方位で維持する。

【００３４】別の実施形態によれば、本発明は、三次元
シーンを編集するためのオーサリング・システムを提供
する。本発明は、以下のようにプログラムすることによ
って、汎用コンピュータ上に実装可能である。第１およ
び第２の同期スレッドを定義する。第１のスレッドは、
ユーザ・データを受け入れるスレッドであり、三次元シ
ーンに対する変更をユーザが入力したときはいつでも、
ある種のフィードバックを与える。また、ユーザは、特
定のワイヤ・フレーム・ビューを形成するために用いる
カメラの方位のように、シーンをどのように表示するか
を定義するデータを入力することができる。第１のスレ
ッドは、三次元シーンを維持し（ユーザ入力にしたがっ
てこれを更新し）、ワイヤ・フレーム・ビューのよう
な、少なくとも抽象的なレンダリングを表示する。第１
のスレッドでは、データの入力、シーンの更新、および
抽象化ビューの更新は、同期プロセスとして実行する。
第２のスレッドは、第１と並列に実行する。第２のスレ
ッドは、レイ・トレーシングを伴う場合がある、三次元
シーンの現実的レンダリングを維持する。第１の同期ス
レッドは、第２の同期スレッドよりも低い優先度で実行
可能であり、第１の同期スレッドの実行速度が、第２の
同期スレッドによる影響を受けないようにする。現実的
レンダリングは、内部に含まれる画素数を変更するよう
に調節可能なサイズ変更可能ウインドウに表示可能であ
り、これによって現実的レンダリングを維持するための
計算要求量を制限する。

【００３５】別の実施形態によれば、本発明は、三次元
シーンを編集するためのオーサリング・システムを提供
する。本発明は、以下のようにプログラムすることによ
って、汎用コンピュータ上に実装可能である。第１およ
び第２の同期スレッドを定義する。第１のスレッドは、
ユーザ・データを受け入れるスレッドであり、三次元シ
ーンに対する変更をユーザが入力したときはいつでも、
ある種のフィードバックを与える。また、ユーザは、特
定のワイヤ・フレーム・ビューを形成するために用いる
カメラの方位のように、シーンをどのように表示するか
を定義するデータを入力することができる。第１のスレ
ッドは、三次元シーンを維持し（ユーザ入力にしたがっ
てこれを更新し）、ワイヤ・フレーム・ビューのよう
な、少なくとも抽象的なレンダリングを表示する。第１
のスレッドでは、データの入力、シーンの更新、および
抽象化ビューの更新は、同期プロセスとして実行する。
第２のスレッドは、第１と並列に実行する。第２のスレ
ッドは、レイ・トレーシングを伴う場合がある、三次元
シーンの現実的レンダリングを維持する。更新データを
受け取ったとき、第２のスレッドの実行を中断する。更
新データが第２のスレッドのレンダリング・プロセスに
使用可能となった後に、実行を再開させる。これを行っ
て、更新データによって無効化したシーン・データの部
分に対応する現実的レンダリングの部分のレンダリング
を防止する。

【００３６】また、本発明は、三次元シーンのオーサリ
ングを行うユーザ・インターフェースを生成する方法も
提供する。この方法は、３Ｄシーンをメモリに格納する
ステップと、著作者が入力する３Ｄシーンに対する編集
を受け取るステップと、編集に応答して３Ｄシーンを更
新するステップと、ＯｐｅｎＧＬライブラリ（例えば、
ワイヤ・フレーム、シェード等）に対応する表示モード
を用いて、３Ｄシーンの最適化ビューを表示するステッ
プと、ワイヤ・フレーム・ビューを表示するステップと
同時に、３Ｄシーンのレンダリング・ビューも生成し、
レンダリング・ビューが３Ｄシーンのレイ・トレーシン
グの結果を示すステップと、ワイヤ・フレーム・ビュー
の方位と同一のレンダリング・ビューの方位を維持し、
ワイヤ・フレームの方位を変更した場合に、レンダリン
グ・ビューの方位を自動的に共に変更するステップとを
有する。

【００３７】また、本発明は、三次元シーンのオーサリ
ングを行うためのユーザ・インターフェースを生成する
方法を提供し、３Ｄシーンをメモリに格納するステップ
と、ユーザが供給する３Ｄシーンに対する編集を受け取
るステップと、編集に応答して３Ｄシーンを更新するス
テップと、３Ｄシーンのワイヤ・フレーム・ビューを表
示するステップと、ワイヤ・フレーム・ビューを表示す
るステップと同時に、３Ｄシーンのレンダリング・ビュ
ーも生成するステップと、ワイヤ・フレーム・ビューを
受け取り、更新し、更に表示するステップの第２のプロ
セスと並列な第１のプロセスにおいて、レンダリング・
ビュー内で可視の３Ｄシーンの部分を連続的にレンダリ
ングすることによって、編集に応答してレンダリング・
ビューの現行性（currency）を維持するステップであっ
て、第１のプロセスが第２のプロセスに対して非同期で
あるステップとから成る。前述の維持するステップは、
第２のプロセスが第１のプロセスによる影響を実質的に
受けないように、第１および第２のプロセスを制御する
ステップを含む。第２のプロセスは、第１のプロセスよ
りも低い優先度で実行可能である。

【００３８】本発明の別の実施形態は、三次元シーンの
オーサリングを行うためのインターフェースを与える方
法である。そのステップは、３Ｄシーンをメモリに格納
するステップと、ユーザが供給する３Ｄシーンに対する
編集を受け取るステップと、編集に応答して３Ｄシーン
を更新するステップと、３Ｄシーンの第１のワイヤ・フ
レーム・ビューを表示するステップと、ワイヤ・フレー
ム・ビューを表示するステップと同時に、３Ｄシーンの
レンダリング・ビューも生成し、レンダリング・ビュー
が３Ｄシーンのレイ・トレーシングの結果を示すステッ
プと、連続的かつ自動的にレンダリング・ビューを表示
するステップと、第２のワイヤ・フレーム・ビューを表
示するステップと、第１のワイヤ・フレーム・ビューの
方位と実質的に同一の第２のレンダリング・ビューの方
位を維持するステップと、第１のワイヤ・フレーム・ビ
ューに対応するエリアでかつこれと同一のズーム・レベ
ルで、第１のワイヤ・フレーム・ビュー上にレンダリン
グ・ビューを表示し、ワイヤ・フレームがレンダリング
・ビューを方向付けるように機能するステップとから成
る。

【００３９】本発明の別の実施形態は、３Ｄシーンに対
応する画像を生成する方法である。そのステップは、メ
モリに３Ｄシーンを格納するステップ（ビューは、３Ｄ
シーンのカメラ・オブジェクトの位置および方位によっ
て定義し、更にビューは、視野および倍率によって更に
定義し、視野をタイルに分割する。タイルとは、視野の
隣接部分のことである）と、３Ｄシーンに対する修正を
指定する更新データを受け入れるステップと、受け入れ
るステップに応答してレンダリング・プロセスを中断す
るステップと、レンダリング・プロセスが、無効タイル
のリストにおいて識別したタイルに順次レンダリングを
行い、レンダリング・プロセスが３Ｄシーンの少なくと
も一部のレイ・トレーシングを含み、受け入れるステッ
プに応答して、メモリに格納してある３Ｄシーンを更新
するステップと、更新データによって無効としたタイル
を識別し、それに応答して無効タイルのリストを更新す
るステップと、識別するステップにおいて更新したリス
トを用いて、レンダリング・プロセスを再開するステッ
プとから成る。オプションとして、前述の方法は、識別
するステップにおいて無効として識別したタイルの各々
の表示を空白化するステップを含む。また、レンダリン
グ・プロセスの結果を連続的かつ自動的に表示するステ
ップを含んでもよい。更に、更新データがいずれかのタ
イルの外観に影響を与えるか否かについて判定を行うス
テップと、判定するステップの結果が、更新データがい
ずれのタイルの外観にも影響を与えないことを示した場
合、中断するステップを省略するステップとを含んでも
よい。

【００４０】本発明の別の実施形態は、以下のステップ
を含む方法である。即ち、メモリに３Ｄシーンを格納す
るステップと、３Ｄシーンのカメラ・オブジェクトの位
置および方位によってビューを規定するステップと、視
野と倍率によってビューを更に規定するステップと、視
野をタイルに分割するステップであって、タイルを視野
の隣接部分とするステップと、３Ｄシーンのレンダリン
グを行うステップと、３Ｄシーンに対する修正を指定す
る更新データを受け入れるステップと、更新データがい
ずれかのタイルの外観に影響を与えるか否かについて判
定し、判定するステップの結果が、更新データはいずれ
かのタイルの外観に影響を与えることを示す場合、受け
入れるステップに応答してレンダリングを行うステップ
を中断するステップと、レンダリング・プロセスが、無
効タイルのリストにおいて識別したタイルに順次レンダ
リングを行い、レンダリング・プロセスが３Ｄシーンの
少なくとも一部のレイ・トレーシングを含み、更新デー
タによって無効としたタイルを識別し、それに応答して
無効タイルのリストを更新するステップと、識別するス
テップにおいて更新したリストを用いて、レンダリング
・プロセスを再開するステップとから成る。前述の受け
入れるステップとレンダリングを行うステップは、互い
に対して非同期的に実行することができる。また、前述
のレンダリングを行うステップおよび受け入れるステッ
プは、レンダリングを行うステップよりも高い優先度で
実行してもよい。前述のレンダリングを行うステップ
は、リスト内に識別したオブジェクトにレンダリングを
制限し、ユーザが入力する画面エリア定義にしたがって
レンダリングを行うステップの結果を構成する画素数を
制限することによって、レンダリングを行うオブジェク
トの範囲を限定するステップを含むことができる。ま
た、ワイヤ・フレーム・ビューを表示するステップと同
時に、本方法は、レンダリングを行うステップから得ら
れた３Ｄシーンのレンダリング・ビューを表示するステ
ップを含み、レンダリング・ビューが３Ｄシーンのレイ
・トレーシングを行った結果を示すようにしてもよい。
加えて、本方法は、更に、第２のワイヤ・フレーム・ビ
ューを表示し、第１のワイヤ・フレーム・ビューの方位
と実質的に同一の第２のワイヤ・フレーム・ビューの方
位を維持するステップを含むことができる。加えて、レ
ンダリング・ビューを表示するステップは、第１のワイ
ヤ・フレーム・ビューに対応するエリアでかつこれと同
一のズーム・レベルで、第１のワイヤ・フレーム・ビュ
ー上にレンダリング・ビューを表示するステップを含む
ことができ、ワイヤ・フレームはレンダリング・ビュー
を方向付けるように機能する。また、レンダリング・ビ
ューを表示するステップは、第１のワイヤ・フレーム・
ビューに対応するエリアでかつこれと同一のズーム・レ
ベルで、第１のワイヤ・フレーム・ビュー上にレンダリ
ング・ビューを表示するステップを含むことができ、ワ
イヤ・フレームがレンダリング・ビューを方向付けるよ
うに機能する。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１を参照し、本発明を実施する
ことができる、適切な計算機環境を示す。図示のよう
に、種々のコンピュータ・システム構成がある。尚、本
発明は、分散型計算機環境において実用化することがで
き、通信ネットワークを通じて、ローカルおよび／また
はリモート記憶装置内に配置したプログラム・モジュー
ルとリンクしたリモート処理装置によってタスクを処理
することを注記しておく。システムの一例は、従来のパ
ーソナル・コンピュータ９００を含み、処理ユニット９
１０、システム・メモリ９２０、およびシステム・メモ
リないし処理ユニット９１０までを含むシステム・コン
ポーネントを相互接続するシステム・バス９３０を備え
ている。システム・バス９３０は、メモリ・バスまたは
メモリ・コントローラ、周辺バス、あるいはローカル・
バスを含むあらゆる構造とすることができる。システム
・メモリは、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）９４０
およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）９５０を
含む。起動中のように、パーソナル・コンピュータ９０
０内のエレメント間で情報を転送する際に役立つ基本ル
ーチンを収容した基本入出力システム（ＢＩＯＳ）９６
０が、ＲＯＭ９４０に記憶してある。更に、パーソナル
・コンピュータ９００は、ハード・ディスク・ドライブ
９７０、リムーバブル磁気ディスク９９０を備えた磁気
（例えば、フロッピ）ディスク・ドライブ９８０、およ
びリムーバブル光ディスク９９２を備えた光ディスク・
ドライブ９９１も含む。ハード・ディスク・ドライブ９
７０、磁気ディスク・ドライブ９８０、および光ディス
ク・ドライブ９９１は、それぞれ、ハード・ディスク・
ドライブ・インターフェース９９２、磁気ディスク・ド
ライブ・インターフェース９９３、および光ディスク・
ドライブ・インターフェース９９４を介して、システム
・バス９３０に接続してある。磁気カセット、フラッシ
ュ・メモリ・カード、デジタル・ビデオ・ディスク、ベ
ルヌーイ・カートリッジ、ランダム・アクセス・メモリ
（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）等のよ
うに、他の形式のコンピュータ読み取り可能媒体を用い
てデータを格納してもよい。

【００４２】プログラム・モジュールは、ハード・ディ
スク、磁気ディスク９９０、光ディスク９９２、ＲＯＭ
９４０またはＲＡＭ９５０上に記憶すればよく、オペレ
ーティング・システム９５０、１つ以上のアプリケーシ
ョン・プログラム９９６、他のプログラム・モジュール
９９７、およびプログラム・データ９９８を含む。ユー
ザは、キーボード９０１およびポインティング・デバイ
ス９０１のような入力装置を通じて、コマンドおよび情
報をパーソナル・コンピュータ９００に入力することが
できる。他の入力装置（図示せず）には、マイクロホ
ン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、サテライト・
パラボラアンテナ、スキャナ等も含まれる場合がある。
これらおよびその他の入力装置は、多くの場合、システ
ム・バスに結合するシリアル・ポート・インターフェー
ス４６を介して処理ユニット９１０に接続するが、パラ
レル・ポート、ゲーム・ポートまたはユニバーサル・シ
リアル・バス（ＵＳＢ）のようなその他のインターフェ
ースを介して接続することも可能である。モニタ９０７
またはその他の形式の表示装置も、ビデオ・アダプタ９
０８のようなインターフェースを介して、システム・バ
ス９３０に接続してある。モニタに加えて、パーソナル
・コンピュータは、典型的に、スピーカやプリンタのよ
うな、その他の周辺出力装置（図示せず）も含む。

【００４３】パーソナル・コンピュータ９００は、リモ
ート・コンピュータ９０９のような、１つ以上のリモー
ト・コンピュータへの論理接続を用いたネットワーク状
環境において動作することができる。リモート・コンピ
ュータ９０９は、別のパーソナル・コンピュータ、サー
バ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピア・デバイス、また
はその他の一般的なネットワーク・ノードとすることが
でき、典型的に、パーソナル・コンピュータ９００に関
して先に記載したエレメントの多くまたは全てを含む
が、図１にはＣＰＵ９１１のみを図示してある。図１に
示す論理接続は、ローカル・エリア・ネットワーク（Ｌ
ＡＮ）９１２およびワイド・エリア・ネットワーク（Ｗ
ＡＮ）９１３を含む。このようなネットワーク状環境
は、事務所、会社規模のコンピュータ・ネットワーク、
イントラネット、およびインターネットにおいては、目
新しいものではない。

【００４４】ＬＡＮネットワーク状環境において用いる
場合、パーソナル・コンピュータ９００は、ネットワー
ク・インターフェース即ちアダプタ９１４を介して、ロ
ーカル・ネットワーク９１２に接続する。ＷＡＮネット
ワーク状環境において用いる場合、パーソナル・コンピ
ュータ２０は、典型的に、モデム９１５またはインター
ネットのようなワイド・エリア・ネットワーク９１３を
通じて通信を確立するその他の手段を含む。モデム９１
５は、シリアル・ポート・インターフェース９０６を介
して、システム・バス９３０に接続してある。ネットワ
ーク状環境では、プログラム・モジュール、またはその
一部分は、リモート・メモリ記憶装置に記憶してある場
合がある。尚、図示のネットワーク接続は一例であり、
複数のコンピュータ間に通信リンクを確立するその他の
手段も使用可能であることは認められよう。

【００４５】当業者は熟知しているであろうが、コンピ
ュータ・システム９００は、更に、オペレーティング・
システムおよび少なくとも１つのアプリケーション・プ
ログラムを含む。オペレーティング・システムは、コン
ピュータ・システムの動作および資源の割り当てを制御
する。アプリケーション・プログラムは、オペレーティ
ング・システムを通じて使用可能なコンピュータ資源を
利用して、ユーザが所望するタスクを処理する１組のソ
フトウエアである。双方共、図示のメモリ９２０または
先に示唆したようなその他の記憶装置内に位置すること
ができる。

【００４６】コンピュータ・プログラミングの技術にお
ける当業者の実務（practice）にしたがって、特に指示
がない場合は、アクト（act）およびコンピュータ・シ
ステム９００が処理する動作シンボル表現を参照しなが
ら、本発明の説明を行うことにする。このようなアクト
および動作は、ときとして、コンピュータ実行（comput
er-executed）と呼ぶことがある。尚、アクトおよびシ
ンボル表現した動作は、データ・ビットを表す電気信号
のＣＰＵ９１０による操作を含む。この操作によって、
結果としての電気信号表現の変換または減少、メモリ・
システム２２内のメモリ位置へのデータ・ビットの維持
によるコンピュータ・システムの動作の再構成またはそ
の他の方法による変更、あるいはその他の信号処理が行
われる。データ・ビットを維持するメモリ位置は、当該
データ・ビットに対応する特定の電気的、磁気的、光学
的、または有機的プロパティを有する物理的な位置であ
る。

【００４７】本発明の例示的な実施形態では、コンピュ
ータ・システム２０は、WindowsNT(登録商標)、Windows
95(登録商標)、Windows98(登録商標)のクライアント・
サーバ・オペレーティング・システムを用いることがで
きる。他のクライアント／サーバ・オペレーティング・
システム（例えば、ＩＢＭによるO/S2、MacOS、UNIX、Wind
ows CE等）も使用可能である。クライアント／サーバ・
オペレーティング・システムとは、２つの異なる種類の
多数のプロセスに分割したオペレーティング・システム
のことであり、２つの異なる種類のプロセスとは、各々
が典型的に１組のサービスを実現するサーバ・プロセス
と、サービス・プロセスから種々のサービスを要求する
クライアント・プロセスである。オブジェクト指向プロ
グラミングを用いて、クライアント／サーバ・オペレー
ティング・システム、および当該クライアント／オペレ
ーティング・システムの下で走るアプリケーションを設
計する。ここでは、オブジェクトとはシステム資源を表
す。

【００４８】例えば、Windows95クライアント／サーバ
・オペレーティング・システムは、ファイル、メモリ、
プロセスおよびスレッドというような共有可能な資源を
提供する。これらは、「オブジェクト」として実装し、
「オブジェクト・サービス」を用いることによって、ア
クセスすることができる。当技術分野では周知である
が、「オブジェクト」とはデータ構造のことであり、そ
の物理的フォーマットが型定義の背後に隠されているも
のである。データ構造とは、レコードまたはフォーマッ
トとも呼ぶが、データに適用し、解釈可能としたり、当
該データに対して特定の動作を実行可能とする、編成の
スキーム（organization scheme）である。このような
データ構造は、コンピュータ・メモリ９２０内部に格納
してあるデータの集合体に物理的な編成を課し、特定の
電気的、磁気的または有機体的エレメントを表す。

【００４９】「オブジェクト型」とは、「オブジェクト
・クラス」とも呼び、データ型、当該データ型のインス
タンスにおいて動作するサービス、および１組のオブジ
ェクト属性から成る。「オブジェクト属性」とは、オブ
ジェクトの状態を部分的に定義するオブジェクト内のデ
ータの欄のことである。「オブジェクト・サービス」
は、通常、オブジェクト属性を読み込みあるいは変更す
ることにより、オブジェクトの実装および操作を行う。
「オブジェクト指向設計」とは、オブジェクトを用いて
システムまたはコンポーネントを表現する、ソフトウエ
ア開発技法のことである。

【００５０】典型的に、オブジェクトは２つのコンポー
ネントを有する。即ち、当該オブジェクトのクラスにお
いて定義してある各オブジェクト・メンバ関数（即ち、
ときとしてオブジェクト・メソッドとして知られてい
る）に対するポインタを含む関数テーブルと、各オブジ
ェクト変数（即ち、ときとしてオブジェクト・プロパテ
ィとしても知られている、データ・メンバ）毎に現在の
値を収容するデータ・ブロックである。アプリケーショ
ンは、オブジェクト・ポインタを介して、あるオブジェ
クトに対して何らかの参照（reference）を有する。ア
プリケーションは、何らかの型の関数コール（直接また
は黙示的）を用いることによって、このオブジェクト参
照を得る。関数コールにおいて、当該関数がオブジェク
ト・ブロックをコンピュータ・メモリ内に割り当て、関
数テーブルを初期化し、コンピュータ・メモリに対する
参照をアプリケーションに返す。コンピュータ・メモリ
は、ローカルでも、リモート・コンピュータ上に分散し
てもよい。

【００５１】Windows95オペレーティング・システム
は、それが実行すべき多くのタスクを「プロセス」に編
成することにより、ユーザが２つ以上のプログラムを一
度に実行できるようにする。このオペレーティング・シ
ステムは、コンピュータの資源の一部を各プロセスに割
り当て、適切な時点に適切な順序で、各プロセスのプロ
グラムを実行のために発行することを保証する。

【００５２】本発明の例示的な実施形態では、プロセス
をオブジェクトとして実装する。プロセス・オブジェク
トは、次のエレメントから成る。実行可能プログラム、
専用アドレス空間、プログラムを実行する際にオペレー
ティング・システムがプロセスに割り当てるシステム資
源（例えば、通信ポートやファイル）、および少なくと
も１つの「実行のスレッド」である。「スレッド」と
は、オペレーティング・システム・カーネルが実行のた
めにスケジュールする、プロセス内のエンティティであ
る。当技術分野では周知であるが、各スレッドは、関連
する「コンテキスト」を有する。「コンテキスト」と
は、スレッドの実行と関連する揮発性データである。ス
レッドのコンテキストは、システム・レジスタの内容、
およびスレッド・プロセスに属する仮想アドレスを含
む。したがって、スレッド・コンテキストを構成する実
際のデータは、実行するに連れて変化する。

【００５３】図４を参照すると、本発明の実施によって
使用可能となり得るスクリーン・ショット１１０の一例
は、シェーダ・エディタ・ウインドウ１２０、２つの透
視３Ｄワイヤ・フレーム・ビュー１４０，１７０、およ
び平面ワイヤ・フレーム・ビュー１６０を含む。透視ワ
イヤ・フレーム・ビューの一方１７０は、移動およびサ
イズ変更が可能な、概略レンダ領域１７５を示す。この
レンダ領域の内側には、基礎となるワイヤ・フレーム・
オブジェクトが、完全にレンダリングされている。即
ち、レンダ領域１７５の境界によって定義するシーンの
部分をレンダリングし、レンダ領域１７５のウインドウ
内部の適所に示している。したがって、ワイヤ・フレー
ム・ビュー１７０の殆どは、例えば、白黒の線として現
れるが、レンダ領域１７５の内側のビューの部分は、レ
イ・トレーシング・アルゴリズムの適用後にレンダリン
グしたビューにおけるものとして現れる。

【００５４】著作者は、レンダリングの対象であるシー
ンの部分に対応するビュー１７０の部分の上に、レンダ
領域１７５を配置する。例えば、著作者が単一のオブジ
ェクトのプロパティを編集している場合、著作者はレン
ダ領域１７５をこのオブジェクト上に置き、当該オブジ
ェクトと隣接エリアの小部分、例えば、第１のオブジェ
クトが影を付ける別のオブジェクトの一部とを包囲する
ように、領域１７５のサイズを決定することができる。
レンダ領域をワイヤ・フレーム・ビューの上に置くこと
によって、著作者は、ワイヤ・フレーム・ビュー内に現
れる、制御点、マニピュレータ、ガイド等のフレームワ
ークに対して、レンダリングをより良く見ることができ
る。

【００５５】レンダ領域１７５のレンダリングは、著作
者が編集制御部と双方向処理を行いながら、自動的かつ
連続的に行われる。したがって、レンダ領域は、レンダ
リング・プロセスが現行のまま残っていることができる
範囲で、常に、著作者の現行の編集に対応するレンダリ
ング・ビューを示す。

【００５６】図４に示すような編集環境では、従来のオ
ーサリング・ツール全てが利用可能である。この編集環
境は、編集環境に通常関連する編集ツールに最大限アク
セスすることを可能にする。更に、この編集環境は、３
Ｄシーンの作業をする際に有用な、抽象化ビュー、３Ｄ
マニピュレータおよび制御点を与えかつ維持する。重要
なことは、編集ツールへのアクセスが、レンダリング・
プロセスの完了を待つ必要性によって阻害されないこと
である。加えて、レンダ領域ウインドウ１７５のサイズ
変更や再位置決めを行うツールが使用可能である。好適
な実施形態では、通常のオーサリング機能は、レンダ領
域に更新画像を与える機能よりも高い優先度を有する。
これを可能にするために、ユーザが入力するシーン変更
を受け入れるプロセスは、可能な限り最も新鮮なレンダ
リングを与えるプロセスと並列に、そしてこれよりも高
い優先度で行う。したがって、例えば、著作者がオブジ
ェクト１３０を移動させる場合、ワイヤ・フレーム・ビ
ューにおいてワイヤ・フレームに再度彩色を行い、その
後にレンダ領域１７５の再レンダリングおよび再彩色を
行う。したがって、レンダ領域１７５のリフレッシング
は、資源が使用可能になるに連れて進行する。もちろ
ん、ハードウエアの実現例によっては、レンダ領域１７
５をレンダリングする並列処理は、優先順位を決めるこ
とを不要とする資源（並列プロセッサのような）を使用
する場合もあり、その場合レンダリングは、オーサリン
グ・システムの従来の機構によって継続することにな
る。

【００５７】図４の実施形態では、レンダリング領域１
７５は、透視ワイヤ・フレーム・ビュー１４０の上に重
なっており、透視ワイヤ・フレーム・ビュー１４０のビ
ュー方位は、別のワイヤ・フレーム・ビュー１７０のそ
れと一致している。これは、著作者が、別のワイヤ・フ
レーム・ビュー１４０に表示される情報を、レンダリン
グしたビューと比較し相関付ける際に役立つ。領域をワ
イヤ・フレーム・ビューの小部分として定義し、その上
に直接重ねることにより、領域１７５の位置およびサイ
ズを定義する便利な機構を与えるだけでなく、著作者
が、レンダリングしたビューに関する展望を得ることが
できる。これは、ビュー全体をレンダリングする場合、
例えば、レンダリングの表示を、それ自体の完全にレン
ダリングしたビューで行う場合、これを容易に得ること
はできない。あるシーンの中の背景オブジェクトと前景
オブジェクトとの間の色差またはコントラストが非常に
低いことを想定する。また、更にこれらのオブジェクト
が部分的にレンダ領域１７５に覆われており、部分的に
レンダ領域内まで達し、部分的にレンダ領域の外側まで
達することを想定する。これらのオブジェクトのコント
ラストが高いワイヤ・フレーム画像は、あらゆる制御点
ならびに見ることができないガイドおよび／またはマニ
ピュレータと共に見ることができ、著作者の適応力を高
めると共に、著作者がオブジェクトを操作する際に役に
立つ。これは、レンダ領域１７５と同じビュー１７０に
おいて行うことができる。

【００５８】レンダ領域１７５に隣接するワイヤ・フレ
ームによってもたらされる方向性（orientation）およ
び明確性という重要な成果は、著作者がレンダ領域１７
５のサイズを最小化できることにある。ワイヤ・フレー
ムがそれを示すので、著作者は、レンダ領域１７５内の
シーンの大きな割合を、参照の視覚フレームを得るため
に割く必要がない。

【００５９】尚、この明細書で用いる場合、「ビュー」
という用語は、カメラの有利性（camera vantage）から
生成し得る画像に伴う倍率および視野（被写体深度は、
「ビュー」のコンテキストでは考慮しないと仮定する）
に全く言及することなく、カメラの位置および方位によ
って規定されるものを暗示するために用いる場合もある
ことを注記しておく。したがって、異なる視野を有する
魚眼ビューまたはズーム・ビューは、双方共同じカメラ
の有利性から得られるが、この広義の意味で用いる場合
には同じ「ビュー」となる。また、この明細書では、
［ビュー」という用語は、より具体的な何かを暗示する
ためにも用いる。即ち、この用語は、場合によっては、
特定の視野を指定するため、おそらく、特定の倍率を一
層狭く指定するにも用いられる。これら可能な定義の特
定の１つを具体的に示すことなく本明細書においてこの
用語が用いられる場合、その用法のコンテキストがそれ
を明確にすること、またはこれらの意味のいずれでも適
用可能であることと考える。請求の範囲では、「ビュ
ー」という用語は、請求の範囲において更なる限定によ
って定義を特定する即ち狭くする場合を除いて、その最
も広義の意味で用いるものとする。

【００６０】図６を参照する。本発明は、オブジェクト
指向プログラムに実装可能である。図６は、オブジェク
ト指向の実現例のためのフレームワークとして用いるこ
とができる、オブジェクトおよびデータ・フローの特定
例を示す。そのアーキテクチャは、例えば、Microsoft
のComponent Object Model（ＣＯＭ）（コンポーネント
・オブジェクト・モデル技術）を基本とすることがで
き、カスタムＣＯＭインターフェースを用いてコンポー
ネント（オブジェクト）同士が相互動作を行う。以下の
説明は抽象化してあり、記載する各オブジェクトは実際
には、多数のコンポーネント・オブジェクトから成り、
それらが相互動作することにより、記載する機能を行
う。このアーキテクチャは、通知モデル（notification
model）に基づくものである。コンポーネントは非同期
的に通信する。

【００６１】オブジェクト指向の実現例の例では、以下
の３種類の別個のスレッドを定義する。（１）ユーザ・
インターフェースのための支援、（２）レンダリング、
および（３）レンダリングした部分の画面彩色（screen
-painting）。先に論じたように、ユーザ・インターフ
ェースの支援機能には、より高い優先度を与えることが
できる。あるいは、他の何らかの方法で別個のスレッド
を制御し、レンダリング・スレッドによってユーザ・イ
ンターフェースが不当に低速化しないことを保証するよ
うにしてもよい。

【００６２】ここで図５も参照すると、ある実施形態に
おいて、レンダ領域１７５がその一部であるビュー１７
０をタイル１７２に分解する。レンダ領域１７５の境界
は、タイル１７２の境界を横切っても、横切らなくても
よいが、ワイヤ・フレーム・ビュー１７０全体の大部分
に領域１７５が重なり合うようにサイズを決める場合、
レンダ領域の境界は、多くのタイルを横切ることが予期
される。したがって、レンダ領域は、多数のタイル１７
２、および多数のタイル１７２の断片を含む場合があ
る。この実施形態では、以下のオブジェクトを定義する
ことができる。

【００６３】ユーザ・インターフェース・オブジェクト
３０５は、ユーザ・インターフェースを支援する機能を
扱う。従来のユーザ・インターフェース機構の支援に加
えて、ユーザ・インターフェース・オブジェクト３０５
は、レンダ領域の位置およびサイズを決めることができ
る。シーン定義データおよび修正値を受け入れることに
加えて、アルファ複合オプション（alpha compositing
option）や、レンダ領域に関連するその他いずれかのオ
プションのような、レンダリング・オプションのユーザ
入力を支援する。ユーザ・インターフェースは、従来の
機能面では、レンダ領域を彩色するワイヤ・フレーム・
ビューの個別処理（tailoring）を行うことができる。
このデータは、レンダリングを実行する際に用いる。ユ
ーザ・インターフェース３０５は、従来よりオーサリン
グ環境と関係する全ての機能を支援するという意味にお
いて、従来通りに応答する。代替実施形態では、ユーザ
・インターフェース・オブジェクト３０５は、ユーザ
に、レンダリングしたビューを呼び出したり閉じたりす
ることも可能にする。レンダ領域を定義するデータは、
レンダ・ビュー・オブジェクトに供給することができ、
これを格納し、例えば、レンダ・エンジン・オブジェク
ト３２５に使用可能とすることもできる。

【００６４】レンダ・マネージャ：レンダ・マネージャ
３１０は、レンダ・エンジンの起動および停止を行う機
能を果たす。このオブジェクトはシーン変更を受け取
り、その変更が、（オブジェクトの表面テクスチャの変
更のような）レンダ領域の更新を必要とし得る形式のも
のであるか、あるいは（オブジェクトの名称、または他
のオブジェクトとの集合化のような）表示不可能な変更
でないかについて判定を行う。変更が表示可能と判定し
た場合、レンダ・マネージャは、レンダリング停止コマ
ンドをレンダ・エンジンに送ることによって、レンダリ
ングを中断する。更新した内容をレンダ・エンジンに送
り、どのタイルのレンダリングをし直さなければならな
いかについてレンダ・エンジンが判断できるようにす
る。更新したシーン・データは、中央記憶部から得るこ
とができ、あるいはレンダ・エンジンがそれを異なるフ
ォーマットで要求する場合、レンダ・マネージャが構築
することができる。

【００６５】レンダ・マネージャ３１０は、レンダリン
グに伴うタスクを定義する動作のスレッドを、作成し、
終了し、同期化する。これは、編集用システムの障害と
なるのを防止する。レンダ・マネージャ３１０は、シス
テムの中央シーン・マネージャ３２０、即ち、シーンの
現定義を格納してある中央記憶部に対するデータ通知シ
ンク・インターフェース（data notification sink int
erface）を登録する。シーン・データが変化したとき、
シーン・マネージャ３２０がレンダ・マネージャに通知
する。シーン・データの各変化を類別するために、ビッ
ト・フィールドを用いることができる。このビット・フ
ィールドは、変化が再度レンダリングを必要とするか否
かについて判定する際に、類別を考慮に入れてもよい。

【００６６】レンダ・マネージャ３１０は、シーン・マ
ネージャからシーン修正を受け取り、これらの修正を選
択的にレンダ・エンジンに渡す。シーン修正が性質上グ
ローバルである場合、レンダ・マネージャは、シーン修
正データをレンダ・エンジンに渡す前にこれを判定す
る。グローバル・パラメータ、例えば、シーンの周辺光
強度を修正する場合、シーンのレンダ領域部分のレンダ
リングを無効にする。レンダ・マネージャは対応するコ
マンドを、レンダ・エンジンに発行し、あらゆるレンダ
リング・プロセスを中断するようにレンダ・エンジンを
指揮する。レンダ・エンジンは、コマンドをレンダ・キ
ャッシュに渡し、キャッシュを消去する。これによっ
て、レンダ・エンジンおよびレンダ・キャッシュが無効
のシーンの部分をレンダリングすることによる、不要な
資源消費を防止する。本実施形態では、レンダリング・
プロセスはタイル毎に進められる。グローバル・パラメ
ータ、即ち、レンダリングの外観全体に影響を及ぼすパ
ラメータを変更する場合、レンダリング中断／キャッシ
ュ消去コマンドの効果は、レンダ・エンジンがタイルの
レンダリングを停止し、レンダ・キャッシュは、レンダ
リングしてレンダ・ビューが拾い上げるのを待っている
あらゆるタイルを破棄し、レンダ領域の表示をリフレッ
シュすることである。

【００６７】ユーザが、レンダ領域を移動させるかある
いはそのサイズを変更するためのいずれかのコマンドを
入力した場合、そのデータはユーザ・インターフェース
からレンダ・ビューに送られる。レンダ・ビューは、変
更の指示をレンダ・マネージャに送り、レンダ・マネー
ジャがそれに応じて再度レンダリングを開始できるよう
にする。尚、レンダ領域の修正により、シーン修正と同
じイベントのチェーンが発生する場合があることを注記
しておく。即ち、レンダ領域は、シーンを修正するとき
にそれを更新しなければならないのと同様に、当該領域
を再定義するときに、更新しなければならない。

【００６８】レンダ・エンジン３２５：このオブジェク
トは、レンダ・マネージャ３１０から、レンダリングを
開始および停止する命令を受け取る。シーン・データ
は、シーン・データの中央記憶部である、シーン・マネ
ージャ３２０から得る。シーン・マネージャは、レンダ
・エンジンが用いるのとは異なるフォーマットで、シー
ン・データを格納する場合もある。その場合、シーン・
マネージャは、必要に応じてフォーマットを変換する。
また、シーン・マネージャ３２０からのシーン・データ
と、シーン・マネージャ３２０によってレンダ・エンジ
ン３２５から（ユーザ・インターフェース３０５から）
送信するシーン修正との同期は、レンダ・マネージャ３
１０が処理する。

【００６９】レンダ・マネージャ３１０を通じて、ユー
ザ入力の結果生ずるシーン修正をレンダ・エンジン３２
５に供給する。すると、レンダ・マネージャ３１０は、
レンダ領域１７５のどの部分をリフレッシュし、必要な
レンダリングを実行しなければならないかについて決定
することができる。好適な実施形態では、既に論じたよ
うに、画像エリアをタイル１７２に分解する。したがっ
て、レンダ・エンジンは、その場合、タイルの寸法（座
標）および特定のシーン修正の座標から、再度レンダリ
ングしなければならない特定のタイルを判定することが
できる。次いで、レンダ・エンジン３２５は、これらの
タイル１７２に順次レンダリングを行い、各タイルのレ
ンダリングが完了する毎に、レンダリングしたタイルを
定義するデータをレンダ・キャッシュ３３０に印加す
る。このタイルにレンダリングを行うプロセスは、ユー
ザ・インターフェースの保守（シーン修正を受け入れ、
ワイヤ・フレーム・ビューを更新する等）、およびレン
ダ・マネージャ３１０が実行するシーン修正フィルタリ
ング・プロセスと並行して進める。著作者の修正による
影響を受けるタイルのみを識別し、再度レンダリングす
ることによって、レンダリングを更新する速度は更に高
まる。例えば、オブジェクトの表面のテクスチャに変更
を加える場合、いくつかのタイルのみ再度レンダリング
すればよい場合がある。

【００７０】レンダ・エンジンは、タイルにレンダリン
グを行いつつ、レンダリングしたタイルをレンダ・キャ
ッシュに連続的に供給する。レンダ・エンジン３２５
は、レンダ・キャッシュ３３０にコマンドを送って無効
のタイルを空白にし、有効なタイルをレンダ・キャッシ
ュ３３０に供給して無効のものと置換するまで、対応す
る領域に何も表示しないようにすることも可能である。
あるいは、新しいタイルを受け取るまで、最後の有効な
タイルを適所に残しておいてもよい。これにより、「古
い」バージョンおよび「新しい」バージョンの比較が改
善する。別のところでも論じたように、この並置は著作
者にとって有用となり得るものである。この機構は、レ
ンダ・オプション（例えば、無効タイルの空白化、また
は更新時の上書き）の中に含ませてもよい。他の代替案
としては、全てのタイルについて再度レンダリングをす
る場合のみキャッシュを破棄し、特定のタイルにレンダ
リングが必要であると判定した場合には、タイルを上書
きすることがあげられる。

【００７１】レンダ・キャッシュ３３０：このオブジェ
クトは、レンダ・エンジン３２５がタイルをレンダリン
グした後、レンダリングしたタイルを格納する。また、
レンダ・キャッシュ３３０は、レンダ・マネージャ３２
５またはレンダ・エンジン３２５からのコマンドに応答
して、その中に格納されている古いタイルを捨てること
も可能である。レンダ・キャッシュ３３０を消去する
と、レンダ領域を空白にし、それぞれのタイルに有効な
レンダリングが得られるまで、何もオブジェクトを表示
しないようにするという効果がある。

【００７２】レンダ・ビュー３３５：このオブジェクト
は、レンダ領域１７５のサイズおよび位置を指定するコ
マンドを受け取り、格納し、実施する。このレンダ領域
定義データは、レンダ・エンジン３２５にも入手可能と
なっており、レンダ・エンジン３２５はこれを用いて、
レンダリングするタイルを決定することができる。ま
た、レンダ・ビュー・オブジェクト３３５は、レンダリ
ング・オプション、例えば、サンプリングおよび彩色速
度を格納する。レンダリング速度を更に高めることがで
きるレンダリング・オプションの一例は、レンダリング
の目的のために、全ての光を、面光ではなく点光として
レンダリングするように指定することである。後者の方
が、レンダリングに要する時間は少なくて済む。これら
のオプションは、レンダ・エンジンに供給しなければな
らない場合もある。また、このオブジェクトは、レンダ
領域を再定義する場合、ある種のタイルを新たにレンダ
リングする要求を発行することもできる。後者の機能
は、レンダ・マネージャが処理してもよい。領域定義デ
ータは、レンダ・エンジンに供給することができる（例
えば、シーン修正または領域の再定義によって変更する
必要があるタイルを判定できるようにする）。最後に、
レンダ・ビュー・オブジェクトは、新たにレンダリング
したタイルの受け取りに応答して、レンダ・キャッシュ
からタイルを検索し、領域に彩色する役割も担ってい
る。

【００７３】本発明は、多数の異なる方法で実施可能で
ある。ここで、図７を参照すると、本発明を実施するプ
ログラムの一実施形態を定義するフローチャートは、並
列に実行する３つの独立したスレッドを有する。ユーザ
・インターフェース・スレッド（実際には、この実施形
態では、ユーザ・インターフェース・タスクの大きい方
の割合を、レンダリング・プロセスにリンクする中間プ
ロセスであり、ユーザ・インターフェースの保守とは別
個のスレッドとして動作することができる）は、図７に
関連部分を示すが、最初のステップＳ１０においてシー
ン修正を受け取る。ステップＳ２０において、受け取っ
たシーン修正が、表面シェーダ・プロパティのように、
レンダリングの外観に影響を与えるようなものである場
合、制御はステップＳ３０に移る。シーン修正が、シー
ン・オブジェクト集合化や名称の変更のように、表示し
てあるレンダリングに全く変更を要しないようなもので
ある場合、制御はステップＳ１０に戻る。ステップＳ３
０において、シーン修正が性質上グローバルである場
合、即ち、レンダ領域１７５におけるあらゆるタイル１
７２に影響を与える場合、制御はステップＳ４０に移
る。その他の場合、制御はＳ５０にスキップする。ステ
ップＳ４０において、レンダリングを停止するコマンド
を、ステップＳ９０におけるレンダリング・プロセスに
適用する。これについては以下で論ずる。また、ステッ
プＳ４０では、レンダリングしたタイルを格納してある
キャッシュを消去するコマンドも発行する。これによっ
て、レンダ領域は、空白化するか、あるいは古くなった
レンダリングを表示する。先に論じたように、キャッシ
ュ消去コマンドは、レンダ領域ビュー・オプションに従
属する場合があり、その場合、レンダ領域をそのまま残
し、有効なタイルをレンダリングする際に、無効のタイ
ルに単に上書きすればよい。ステップＳ５０において、
レンダリングを停止する。

【００７４】レンダリング・スレッドでは、プロセス
は、ステップＳ１００におけるシーン修正の受け取りか
ら始まる。制御は、ステップＳ６０に移り、ここで、レ
ンダリングする必要のあるタイルを識別し、整列させ
る。実際には、キューは、単に再度レンダリングする必
要があるタイルのリストとすればよい。例えば、領域を
対応する寸法よりも小さい距離だけ移動させる場合、そ
の領域の一部分のみ再度レンダリングすればよい。この
部分のタイルは、整列させない。再度レンダリングする
タイルを識別するには、例えば、特定のオブジェクトの
シェーダを修正する場合に、シーンのどの小部分を再度
レンダリングしなければならないかについて決定できる
ようにする、画素による二次反射をマップする既知の技
術を利用するとよいことを注記しておく。これを決定す
ることができるのは、当該オブジェクトが、画素位置が
過去のレンダリングから決定されている、ある他のオブ
ジェクトのみにおいて二次反射を生成するからである。
この技法は、画素タッギング（pixel tagging）と呼
び、本発明を実施するには好適なレンダリング技法であ
る。

【００７５】ステップＳ７０において、最後から２番目
のシーン修正に基づいてレンダリングすべきタイルの現
在のキューを、最新の修正に基づいてレンダリングする
必要があるタイルと調和させる。次いで、制御はステッ
プＳ８０に移り、キュー内の次の（または最初の）タイ
ルのレンダリングを行う。次に、制御はステップＳ９０
に移り、レンダリング停止コマンドを受け取ったか否か
について判定を行う。受け取った場合、プロセスは、ス
テップＳ１００において、新たなシーン修正を待つ。ス
テップＳ９０においてレンダリング停止コマンドを受け
取らない場合、制御はステップＳ１１０に移り、いずれ
かのタイルがキューに残っているか否かについて判定を
行う。残っている場合、制御はステップＳ６０に戻り、
残っていない場合、ステップＳ１００に戻る。レンダ・
スレッド・プロセスに、それを一時停止させる別のプロ
セスを追加して、レンダ領域の維持以外のユーザ・イン
ターフェースの機能面を維持するために用いる資源を利
用しないことを保証する。これは、容易に実施されるた
め、図示しない。また、このフローチャートはステップ
Ｓ１００においてシーン修正についてのみ述べている
が、位置やサイズのように、レンダ領域に影響を与える
変更も、同様に処理することを注記しておく。

【００７６】レンダ領域に示す画像を維持するために必
要な最後の並列プロセスは、レンダ領域上への、レンダ
リングしたタイルのキャッシュの内容の彩色である。こ
のプロセスは、最新のレンダ領域定義をチェックし、実
施することから成る。

【００７７】領域をオブジェクトと接続し、「フリップ
ブック」(flipbook)を生成する際に、その領域がオブジ
ェクトと共に移動し、アニメーション・シーケンスのよ
り素早いプレビューを可能とすることができる。ここ
で、図８ａないし図８ｃを参照して、一実施形態につい
て説明する。アニメーション・シーケンスのビュー４５
０は、３つの時間ステップで示す。即ち、図８ａに対応
する第１の時間ステップ、図８ｂに対応する第２の時間
ステップ、および図８ｃに対応する第３の時間ステップ
である。単一の三次元プリズム４１０／４２０／４３０
がシーン全体を移動する。プリズムは、４１０におい
て、第１の時間ステップに対応する位置に示す。プリズ
ムは、４２０において、第２の時間ステップに対応する
位置に示す。プリズムは、４４０において第３の時間ス
テップに対応する位置に示す。カメラ位置を４７０に示
す。放射中央線を４０５で示す。オブジェクトに対して
固定した単一の点ｃを定義する。移動するレンダ領域４
５５に対する別の単一点ａを定義する。レンダ領域４５
５は、ビュー４５０に対して移動し、点ａが放射中央線
４０５上に留まり、オブジェクト点ｃおよびカメラと結
ばれるようにする。プリズム４１０／４２０／４４０が
順方向時間に移動するに連れ、回転し、カメラ４７０か
ら遠ざかるように放射状に移動し、ｘ方向およびｙ方向
が入れ替わる。ビュー４５０およびレンダ領域４５５
は、矩形アパーチャとして図示してあり、カメラに対し
てどこにでも配置でき、画面上に表示した立体角領域
（solid angular region）を表す。線４００ａ〜４００
ｄは、レンダ領域４５５の角をカメラ４７０と接続する
放射線を示す。時間の進行に連れてプリズム４１０／４
２０／４４０が形状を変化させても、これは何ら問題を
生じない。何故なら、オブジェクトに対して座標系を定
義することができ、点ｃは当該オブジェクトの座標系内
に固定することができるからである。

【００７８】あるいは、レンダ領域アパーチャ４５５
は、選択したオブジェクトを示すのに十分大きくなるよ
うにこれを生成することによって、移動するオブジェク
ト４１０／４２０／４００に対して、動的にサイズや位
置を決めることができる。コンピュータは、選択したオ
ブジェクトにレンダリングを行うユーザからのコマンド
に動的に応答して、これを行う。また、例えば、オブジ
ェクトの境界周囲に輝きまたは霞の効果を示すために、
マージンを含むように定義することも可能である。後者
の方法は、ユーザが当該領域を定義し、それをオブジェ
クトに関係付けるのを簡素化する。しかしながら、評価
する物体の部分のみを対象にする場合、これは便利では
ない。このように、オブジェクト自体の座標系において
特定の点を識別することによって、時間が節約できる。

【００７９】レンダ領域のレンダリングは、含まれるシ
ーン全体のレンダリングを含む必要はないことを注記し
ておく。例えば、レンダ領域は、選択したオブジェクト
または複数のオブジェクトのビューティ・パスだけであ
ってもよい。ビューティ・パスという用語は、レンダリ
ングを特徴付けるものであり、選択したオブジェクト
（複数のオブジェクト）のみに実際に現実的レンダリン
グを行い、残りの部分はレンダリングせずに置いておく
か、あるいは抽象的にレンダリングする。

【００８０】本発明は、現実的レンダリングを３Ｄ編集
用ユーザ・インターフェースの環境に統合化することを
可能にする機構を提供する。これらの機構は、（１）レ
ンダリングの速度、（２）レンダリング画像の典型的な
編集作業環境への相乗的統合（synergistic integratio
n）、（３）時間がかかるレンダリングのプロセスが、
編集用ユーザ・インターフェースを妨害しないことの保
証、（４）レンダリングが最少のコンピュータ資源を利
用することの保証、および（５）著作者の特定の要望に
したがってレンダリング機構を最適化することに関係す
る機構に波及効果がある。

【００８１】１）レンダリングの速度：ユーザは、編集
の目的に必要な、正確に最も小さいレンダリング領域を
定義することができる。

【００８２】レンダリングに影響を及ぼすパラメータの
変更のみが、レンダリングを中断させる。３Ｄシーンの
他の全てのプロパティ（例えば、オブジェクトの名称）
の変更は、進行中のレンダリングに影響を与えない。

【００８３】リフレッシングを必要とするレンダ領域の
小部分がレンダリング・プロセスに引き渡され、同じま
ま残る小部分の再レンダリングを省略する。レンダ領域
画像にショートカットを備えて、レンダリングのプロセ
スを高速化する。例えば、ユーザは全ての光源を面光で
はなく点光源として処理させる、レンダ領域オプション
を実装することができる。

【００８４】レンダリング・プロセスを中断し、新たな
更新を、レンダリングのために整列してある以前のあら
ゆる更新と調和させることによって、冗長なレンダリン
グの潜在性をなくす。シーン修正をレンダリング・スレ
ッドに転送する場合、レンダリング・プロセスは、レン
ダリングしなければならないタイルを識別し、レンダリ
ングのシーンとの対応付けを保証することができる。こ
れによって、これらのタイルを整列させる（キューは、
おそらく、再度レンダリングすべきタイルを列挙した単
なるリストである）。レンダリングするタイルの識別
は、現シーン定義（それ自体のフォーマットで格納して
あるか、あるいは共通のシーン定義データ構造から得
る）を修正と比較することによって、行うことができ
る。次に、レンダリング・プロセスは、シーン定義を更
新し（または、これは、共通シーン定義およびレンダリ
ングのプロセスで用いる更新データを維持する外部プロ
セスによって、行うことも可能である）、この更新デー
タを用いてタイルにレンダリングを行うことができる。
もちろん、キューも更新し、再度レンダリングしなけれ
ばならないタイルを反映しなければならない。また、プ
ロセスは、コマンドを発行し、レンダ・キャッシュから
無効のタイルを除去し、それらが表示されないようにす
ることも可能である。新たな修正をレンダリング・スレ
ッドに送る毎に、現変更を現シーン・データに統合し、
レンダリングに用いるシーン・データが現行（curren
t）であることを確認するまで、レンダリング・スレッ
ドを中断する。これによって、タイルのレンダリングに
使用可能な資源を常に最大効果で使用することが確実と
なる。

【００８５】２）編集環境へのシームレスかつ相乗的な
統合 レンダリング・プロセスの実装により、ユーザ・インタ
ーフェースに中断のない優先度（uninterrupted priori
ty）を与えることができる。これを得るには、レンダリ
ング・プロセスを、並列な独立したプロセスとして分離
する。これによってレンダリング・プロセスがユーザ・
インターフェースのいずれの機構を阻害するのも防止す
る。

【００８６】レンダ領域は、ワイヤ・フレーム・ビュー
の上面上に制御点と共に表示することができる。これ
は、方向付け（orientation）を与えると共に、領域の
サイズ変更および再位置決めを行うための便利なコンテ
キストを与える。

【００８７】レンダリングは、ユーザによる工程を全く
必要とせずに、自動的に表示することができる。編集コ
ンテキストにおいて通常使用可能な制御には、妨害や阻
害を受けるものはない。実際、レンダリング画像は選択
的に呼び出したり隠したりすることができるように与え
ることができるので、必要であれば、編集画面上のみに
提示する（レンダリングは、しかしながら、画面上で彩
色しないように連続的に維持することができる）。

【００８８】レンダリングは、二重の並列なワイヤ・フ
レーム・ビューの一方において表示することができる。
レンダリング領域のないビューは、従来のワイヤ・フレ
ーム・ビューの制御点、ガイド、およびマニピュレータ
全てを表示する。したがって、このビューは、透視図、
オブジェクト操作等を変更するために用いることがで
き、一方、同時に操作しているワイヤ・フレームと明確
に対応する位置に、レンダ画像を表示する（第２のワイ
ヤ・フレーム・ビューは同じシーン透視図を示すという
事実のため）。

【００８９】３）レンダリングが編集用ユーザ・インタ
ーフェースを妨害しないことの保証 レンダリングは、ユーザ・インターフェースのための支
援と並列に行う。したがって、ユーザ・インターフェー
ス支援タスクは、レンダリングが完了するのを待つ必要
はない。

【００９０】ユーザ・インターフェース（従来の編集環
境）を支援するスレッドは、レンダリングのリフレッシ
ングを支援するスレッドよりも高い優先度で走る。これ
によって、ユーザ・インターフェースが低速化するのを
防ぐ。あるいは、他の何らかの手段によって時間を割り
当て、ユーザ・インターフェースが不当な遅延を招くこ
となく走るための、適切な支援を得ることを保証しても
よい。

【００９１】編集環境は、レンダ領域の存在によって大
幅に変わることはない。従来の編集ツールは、従来の環
境におけると同様、全て利用可能であり、レンダリング
画像は、仮想環境に境目なく嵌め込むことができる。

【００９２】４）レンダリングが最少の資源を利用する
ことの保証 本システムは、新たなシーン修正が入力された場合いつ
でもレンダリングを中断し、シーン定義を変更すること
により、レンダリング装置が無効のシーン定義データの
レンダリングによって資源を浪費することを防止する。

【００９３】レンダ領域は、別の場合には冗長となるワ
イヤ・フレーム・ビューの上に残して置くことができ、
あるいは単一のワイヤ・フレーム・ビュー上に置き、必
要に応じて動作状態のままキー・インおよびキー・アウ
トすることができる。この実施形態では、基礎となるレ
ンダリング画像を維持し、ワイヤ・フレーム・ビュー上
のレンダ領域のみを、呼び出し（invocation）によって
彩色する。この機構は、レンダリングを利用する画面の
「面積」（real estate）を最少化する。こうして、レ
ンダリングしなければならない画素数を削減し、これに
よって、レンダリングを維持する計算上の要求量も減少
させることができる。レンダリングの解像度は、容易に
調節し、レンダリングを維持する計算機の負担を軽減す
ることもできる。即ち、レンダリングは、多数の隣接す
る画素、例えば、正方形に集合化した画素で生成し、単
一の画素として扱うことによって、レンダリングがモザ
イクの外見を有するようにすることができる。

【００９４】５）レンダリング機構を著作者の要望に合
わせることに関する機構 レンダ領域は、ワイヤ・フレーム上に重ねた、熟知した
ウインドウを用いて定義する。この領域は、オブジェク
トのサイズ変更や再位置付けを行う、熟知した制御点を
都合よく用いることによって、サイズおよび位置を調節
することができる。領域は、矩形または他の要求された
いずれの形状とすることもできる。

【００９５】本発明の特徴によれば、レンダリングは、
シーン内の選択したオブジェクトまたはレイヤに限定す
ることができる。したがって、レンダ領域は、これらの
オブジェクトまたはレイヤ自体に対応する部分のみに、
現実的レンダリングを示し、他の部分は空白のまま残し
ておく。

【００９６】本発明の別の特徴によれば、レンダ領域の
いずれかの部分にレンダリングを行わなかった場合（そ
して、生のアクション・ショットのようなビットマップ
・シーンを、レンダリング領域の背後に表示することは
望まないと仮定する）、レンダ領域のこれらの点は、下
地の画面が透けて見えるように、彩色することができ
る。したがって、レンダ領域がワイヤ・フレーム・ビュ
ー上にある場合、ワイヤ・フレームは、レンダリング・
オブジェクトがないエリアにおいて透視することができ
る。このプロセスを、「ゼロ−アルファ複合」と呼ぶ場
合もある。ゼロ−アルファの値は、画素が完全に透明で
あることを示す画素属性である。

【００９７】レンダリングは、著作者に何も行うことを
要求せずとも、表示することができる。レンダリングは
自動的に更新し、それを呼び出すこともそれを更新する
ことも不要である。

【００９８】オーサリング環境には、シーンの２つの並
列更新ワイヤ・フレーム・ビューを備えることができ
る。スクリーン・ビュー・アングルまたはその他のプロ
パティを変更し、他のシーンを更新してそれに一致させ
ることができる。レンダ領域は、これらワイヤ・フレー
ム・ビューの１つの上に置くことができるので、他のワ
イヤ・フレーム・ビューは、常に、制御点、ガイド、お
よびマニピュレータを示す。

【００９９】この明細書の教示を考慮して、種々の代替
実施形態を得ることができるが、その多くはここでは論
じていない。例えば、前述の好適な実施形態では、レン
ダ領域はビューの小部分である。この領域は、ワイヤ・
フレーム・ビューの一部に重なり、これを定義する。レ
ンダ領域は、ワイヤ・フレーム・ビューの別個の小部分
として定義する必要はなく、別個のビュー内にそれ自体
によって収容してもよい。レンダリング・ビューには、
丁度あらゆるワイヤ・フレーム・ビューと同様に、ズー
ム、パンおよび回転が可能である。このビューは、それ
を呼び出すために余分なステップや時間を必要とせず
に、編集環境において視認可能であれば好ましいであろ
う。このようなレンダリング・ビューは、別個のワイヤ
・フレーム・ビューにリンクすることができるので、ワ
イヤ・フレーム・ビューのズーム、パンまたは回転を行
う場合、レンダリング・ビューは同一のビュー方位を維
持する。また、例えば、レンダリング画像は、常に編集
環境に留まっても留まらなくてもよいが、動作状態でキ
ー・インするか、あるいは著作者の促進で他の何らかの
方法で呼び出すことができる。後者のコンテキストで
は、レンダリングをメモリに維持しておき、著作者がレ
ンダリング画像を視認することを要求したときにのみこ
れに彩色することができれば望ましいであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による従来のコンピュータ・システム
を示す図である。

【図２】２つのワイヤ・フレーム・ビューを、編集コン
テキストにおけるシェーダ・エディタと共に表示した、
従来技術のオーサリング環境の一例を示す図である。

【図３】レンダリング画像をプレビュー・コンテキスト
で示す、従来技術のオーサリング環境の一例を示す図で
ある。

【図４】３つのワイヤ・フレーム・ビューを、レンダリ
ング・プレビュー領域毎に１つずつ、編集コンテキスト
におけるシェーダ・エディタと共に表示した、本発明に
よるオーサリング環境の一例を示す図である。

【図５】本発明の特定の実施形態と共に用いるために、
ビューをどのようにタイルに分解するかを示すラインと
共に、３Ｄシーンのワイヤ・フレーム・ビューを示す図
である。

【図６】オブジェクトと、本発明の１つの可能なオブジ
ェクト指向実現例に対応するオブジェクトの機能との間
のデータ・フローを示すブロック図である。

【図７】本発明の一実施形態と対応付けた、並列プロセ
スを示すフローチャートである。

【図８】８ａ〜８ｃは、アニメーション・シーケンスお
よびオブジェクト追従レンダ領域（object-following r
ender region）の発生を示す図である。

【符号の説明】

４０，６０ ワイヤ・フレーム・ビュー ３０，５０ 投影図 ２０ シェーダ・エディタ ２５ 制御部 １３０ オブジェクト １７０ ビュー １７２ タイル １７５ レンダ領域ウインドウ ３０５ ユーザ・インターフェース・オブジェクト ３１０ レンダ・マネージャ ３２５ レンダ・エンジン ３３０ レンダ・キャッシュ ３３５ レンダ・ビュー・オブジェクト ４０５ 放射中央線 ４１０／４２０／４４０ 三次元プリズム ４５０ アニメーションシーケンスのビュー ４５５ レンダ領域 ４７０ カメラ位置 ９００ パーソナル・コンピュータ ９０１ キーボード ９０１ ポインティング・デバイス ９０６ シリアル・ポート・インターフェース ９０７ モニタ ９０８ ビデオ・アダプタ ９０９ リモート・コンピュータ ９１０ 処理ユニット ９１２ ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ） ９１３ ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ） ９１４ ネットワーク・インターフェース ９１５ モデム ９２０ システム・メモリ ９３０ システム・バス ９４０ リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ） ９５０ ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ） ９６０ 基本入出力システム（ＢＩＯＳ） ９７０ ハード・ディスク・ドライブ ９８０ 磁気ディスク・ドライブ ９９０ リムーバブル磁気ディスク ９９１ 光ディスク・ドライブ ９９２ リムーバブル光ディスク ９９２ ハード・ディスク・ドライブ・インターフェ
ース ９９３ 磁気ディスク・ドライブ・インターフェース ９９４ 光ディスク・ドライブ・インターフェース ９９６ アプリケーション・プログラム ９９７ プログラム・モジュール ９９８ プログラム・データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 397064117 Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ｔｅｃｈｎｏ ｌｏｇｙ Ｐａｒｋ，Ｏｎｅ Ｐａｒｋ Ｗｅｓｔ，Ｔｅｗｋｓｂｕｒｙ，Ｍａｓｓ ａｃｈｕｓｅｔｔｓ 01876，Ｕｎｉｔｅ ｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 アラン・クアクニーヌ カナダ国エイチ４ダブリュー・１ジー８, ケベック，コート・サン・リュク，ゲルフ 7055 (72)発明者 アレクシス・スミルノフ カナダ国エイチ２ジェイ，ケベック，モン トリオール，セント・ポール・ストリー ト・ウエスト 367，アパートメント ２ (72)発明者 ジャン−マルク・クラトリ フランス共和国75019，パリ，リュー・ド ートプル 25

Claims (85)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元シーンを編集するためのオーサリ
   ング・システムであって、 メモリおよびディスプレイを有するコンピュータを備
   え、 前記コンピュータは、三次元シーンへの修正を定義する
   更新データを受け取り、前記三次元シーンへの修正を定
   義する更新データを受け取り、前記三次元シーンを維持
   し、前記更新データに応答して前記三次元シーンの抽象
   的レンダリングを前記ディスプレイ上に維持する効力が
   ある第１の同期スレッドを実行するようにプログラムし
   てあり、 前記コンピュータは、更に、前記第１の同期スレッドと
   平行かつ非同期的に、第２の同期スレッドを実行するよ
   うにプログラムしてあり、前記第２の同期スレッドは、
   前記コンピュータ内に、前記三次元画像の現実的レンダ
   リングを維持する効力があり、 前記コンピュータは、更に、連続的かつ自動的に、前記
   コンピュータに維持してある前記現実的レンダリングを
   表示するようにプログラムしてあり、 前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの角視点
   と実質的に同一に保持した、前記現実的レンダリングの
   角視点を維持するようにプログラムしてあること、を特
   徴とするオーサリング・システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシステムにおいて、前記
   コンピュータは、前記抽象的レンダリングの対応領域上
   に前記現実的レンダリングを表示し、これによって、前
   記抽象的レンダリングが、前記現実的レンダリングに関
   する視覚的方位情報を与えるようにプログラムしてある
   ことを特徴とするシステム。
3. 【請求項３】 請求項２記載のシステムにおいて、前記
   コンピュータは、前記第１の抽象的レンダリングと実質
   的に同一の第２の抽象的レンダリングを表示するように
   プログラムしてあり、前記第１および第２の抽象的レン
   ダリングは、前記抽象的レンダリングのビューを特徴付
   ける視点を規定するカメラに対して、実質的に同一角度
   方位を維持することを特徴とするシステム。
4. 【請求項４】 請求項３記載のシステムにおいて、前記
   抽象的レンダリングが、ワイヤ・フレーム・レンダリン
   グであることを特徴とするシステム。
5. 【請求項５】 請求項１記載のシステムにおいて、前記
   第１の同期スレッドは、更に、前記現実的レンダリング
   において現実的にレンダリングするオブジェクトを示す
   オブジェクト選択データを受け取る効力があり、前記オ
   ブジェクト選択データに応答して、前記現実的レンダリ
   ングを維持することを特徴とするシステム。
6. 【請求項６】 請求項１記載のシステムにおいて、前記
   オブジェクト選択データが、前記現実的レンダリングに
   おいて表示するオブジェクトを示すことを特徴とするシ
   ステム。
7. 【請求項７】 三次元シーンを編集するためのオーサリ
   ング・システムであって、 メモリおよびディスプレイを有するコンピュータを備
   え、 前記コンピュータは、三次元シーンへの修正を定義する
   更新データを受け取り、前記三次元シーンへの修正を定
   義する更新データを受け取り、前記三次元シーンを維持
   し、前記更新データに応答して前記三次元シーンの抽象
   的レンダリングを前記ディスプレイ上に維持する効力が
   ある第１の同期スレッドを実行するようにプログラムし
   てあり、 前記コンピュータは、更に、前記第１の同期スレッドと
   平行かつ非同期的に、第２の同期スレッドを実行するよ
   うにプログラムしてあり、前記第２の同期スレッドは、
   前記コンピュータ内に、前記三次元画像の現実的レンダ
   リングを維持する効力があり、 前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの角視点
   に実質的に等しく保持した、前記現実的レンダリングの
   角視点を維持するようにプログラムしてあり、 前記コンピュータは、前記第１の抽象的レンダリングに
   実質的に等しい第２の抽象的レンダリングを表示するよ
   うにプログラムしてあり、前記第１および第２の抽象的
   レンダリングが、前記抽象的レンダリングのビューを特
   徴化する視点を規定するカメラに対して、実質的に同一
   の角度方位を維持すること、を特徴とするオーサリング
   ・システム。
8. 【請求項８】 請求項７記載のシステムにおいて、前記
   コンピュータは、前記抽象的レンダリングの対応領域上
   に前記現実的レンダリングを表示し、これによって、前
   記抽象的レンダリングが、前記現実的レンダリングに関
   する視覚的方位情報を与えるようにプログラムしてある
   ことを特徴とするシステム。
9. 【請求項９】 請求項７記載のシステムにおいて、前記
   抽象的レンダリングが、ワイヤ・フレーム・レンダリン
   グであることを特徴とするシステム。
10. 【請求項１０】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記第１の同期スレッドは、更に、前記現実的レンダリン
    グにおいて現実的にレンダリングするオブジェクトを示
    すオブジェクト選択データを受け取る効力があり、前記
    オブジェクト選択データに応答して、前記現実的レンダ
    リングを維持することを特徴とするシステム。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のシステムにおいて、
    前記オブジェクト選択データが、前記現実的レンダリン
    グにおいて表示するオブジェクトを示すことを特徴とす
    るシステム。
12. 【請求項１２】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記第１の同期スレッドおよび前記第２の同期スレッドの
    優先度は、前記第１の同期スレッドの実行速度が前記第
    ２の同期スレッドによって実質的に影響を受けないよう
    に均衡化することを特徴とするシステム。
13. 【請求項１３】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記コンピュータは、前記第１の同期スレッドの実行速度
    が、前記第２の同期スレッドによって実質的に影響を受
    けないように、前記コンピュータの計算資源を前記第１
    および第２の同期スレッドに割り当てるようにプログラ
    ムしてあり、これによって、前記現実的レンダリングを
    生成するための計算要求量によって実質的な遅延の増大
    を生ずることなく、前記第１の同期スレッドが維持する
    ユーザ・インターフェースを実行することを特徴とする
    システム。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記現実的レンダリングが、内部
    に含まれる画素数を変更するように調節可能なサイズ変
    更可能領域に表示可能であり、これによって前記現実的
    レンダリングを維持するための計算要求量を制限するよ
    うにプログラムしてあることを特徴とするシステム。
15. 【請求項１５】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記コンピュータは、前記現実的レンダリングが、内部に
    含まれる画素数を変更するように調節可能なサイズ変更
    可能領域に表示可能であり、これによって前記現実的レ
    ンダリングを維持するための計算要求量を制限するよう
    にプログラムしてあることを特徴とするシステム。
16. 【請求項１６】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記コンピュータは、前記現実的レンダリングの解像度の
    調節を可能とし、前記現実的レンダリングを生成するた
    めの計算要求量を調節できるようにプログラムしてある
    ことを特徴とするシステム。
17. 【請求項１７】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記部
    分から選択したものに前記第２の同期スレッドによって
    順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記更
    新データの結果として、外観を変更すると判定された、
    前記部分のものであることを特徴とするシステム。
18. 【請求項１８】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記コンピュータは、前記更新データを受け取ったとき、
    前記第２のスレッドの実行を中断し、前記更新データが
    前記第２のスレッドのレンダリング・プロセスに使用可
    能となった後に、前記第２のスレッドの実行を再開さ
    せ、前記更新データによって無効化した前記シーン・デ
    ータの部分に対応する前記現実的レンダリングの部分の
    レンダリングを禁止するようにプログラムしてあること
    を特徴とするシステム。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに前記第２の同期スレッドによっ
    て順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記
    更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものの表
    示を空白化し、前記現実的レンダリングが、前記更新デ
    ータによって無効とした部分を示さないようにプログラ
    ムしてあることを特徴とするシステム。
21. 【請求項２１】 請求項１９記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものを表
    示し、前記現実的レンダリングが、前記更新データに応
    答して有効部分と置換するまで、非更新部分を示すよう
    にプログラムしてあることを特徴とするシステム。
22. 【請求項２２】 請求項７記載のシステムにおいて、前
    記コンピュータは、前記更新データが前記現実的レンダ
    リングにおいて可視変更を示す場合にのみ、前記第２の
    スレッドの実行を中断するようにプログラムしてあるこ
    とを特徴とするシステム。
23. 【請求項２３】 三次元シーンを編集するためのオーサ
    リング・システムであって、 メモリおよびディスプレイを有するコンピュータを備
    え、 前記コンピュータは、三次元シーンへの修正を定義する
    更新データを受け取り、前記三次元シーンへの修正を定
    義する更新データを受け取り、前記三次元シーンを維持
    し、前記更新データに応答して前記三次元シーンの抽象
    的レンダリングを前記ディスプレイ上に維持する効力が
    ある第１同期スレッドを実行するようにプログラムして
    あり、 前記コンピュータは、更に、前記第１の同期スレッドと
    平行かつ非同期的に、第２の同期スレッドを実行するよ
    うにプログラムしてあり、前記第２の同期スレッドは、
    前記コンピュータ内に、前記三次元画像の現実的レンダ
    リングを維持する効力があり、 前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの角視点
    に実質的に等しく保持した前記現実的レンダリングの角
    視点を維持するようにプログラムしてあり、 前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの対応す
    るエリア上に前記現実的レンダリングを表示し、これに
    よって前記抽象的レンダリングが前記現実的レンダリン
    グに関する視覚方位情報を与えるようにプログラムして
    あり、 前記コンピュータは、前記第１の抽象的レンダリングに
    実質的に等しい第２の抽象的レンダリングを表示するよ
    うにプログラムしてあり、前記第１および第２の抽象的
    レンダリングが、前記抽象的レンダリングのビューを特
    徴化する視点を規定するカメラに対して、実質的に同一
    の角度方位を維持すること、を特徴とするオーサリング
    ・システム。
24. 【請求項２４】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記抽象的レンダリングが、ワイヤ・フレーム・レンダ
    リングであることを特徴とするシステム。
25. 【請求項２５】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングは、前記三次元シーンのレイ・
    トレーシングを行うことによって得ることを特徴とする
    システム。
26. 【請求項２６】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記第１の同期スレッドは、更に、前記現実的レンダリ
    ングにおいて現実的にレンダリングするオブジェクトを
    示すオブジェクト選択データを受け取る効力があり、前
    記オブジェクト選択データに応答して、前記現実的レン
    ダリングを維持することを特徴とするシステム。
27. 【請求項２７】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記第１の同期スレッドは、前記第２の同期スレッドよ
    りも低い優先度で実行可能であり、前記第１の同期スレ
    ッドの実行速度が、前記第２の同期スレッドによって実
    質的に影響を受けないようにしたことを特徴とするシス
    テム。
28. 【請求項２８】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記第１の同期スレッドの実行速
    度が、前記第２の同期スレッドによって実質的に影響を
    受けないように、前記コンピュータの計算資源を前記第
    １および第２の同期スレッドに割り当てるようにプログ
    ラムしてあり、これによって、前記現実的レンダリング
    を生成するための計算要求量によって実質的な遅延の増
    大を生ずることなく、前記第１の同期スレッドが維持す
    るユーザ・インターフェースを実行することを特徴とす
    るシステム。
29. 【請求項２９】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記現実的レンダリングが、内部
    に含まれる画素数を変更するように調節可能なサイズ変
    更可能領域に表示可能であり、これによって前記現実的
    レンダリングを維持するための計算要求量を制限するよ
    うにプログラムしてあることを特徴とするシステム。
30. 【請求項３０】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記現実的レンダリングの解像度
    の調節を可能とし、前記現実的レンダリングを生成する
    ための計算要求量を調節できるようにプログラムしてあ
    ることを特徴とするシステム。
31. 【請求項３１】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに前記第２の同期スレッドによっ
    て順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記
    更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
32. 【請求項３２】 請求項２３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データを受け取ったと
    き、前記第２のスレッドの実行を中断し、前記更新デー
    タが前記第２のスレッドのレンダリング・プロセスに使
    用可能となった後に、前記第２のスレッドの実行を再開
    させ、前記更新データによって無効化した前記シーン・
    データの部分に対応する前記現実的レンダリングの部分
    のレンダリングを禁止するようにプログラムしてあるこ
    とを特徴とするシステム。
33. 【請求項３３】 請求項３２記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに前記第２の同期スレッドによっ
    て順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記
    更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
34. 【請求項３４】 請求項３３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものの表
    示を空白化し、前記現実的レンダリングが、前記更新デ
    ータによって無効とした部分を示さないようにプログラ
    ムしてあることを特徴とするシステム。
35. 【請求項３５】 請求項３３記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものを表
    示し、前記現実的レンダリングが、前記更新データに応
    答して有効部分と置換するまで、非更新部分を示すよう
    にプログラムしてあることを特徴とするシステム。
36. 【請求項３６】 請求項３２記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データが前記現実的レン
    ダリングにおいて可視変更を示す場合にのみ、前記第２
    のレンダリングの実行を中断するようにプログラムして
    あることを特徴とするシステム。
37. 【請求項３７】 三次元シーンを編集するためのオーサ
    リング・システムであって、 メモリおよびディスプレイを有するコンピュータを備
    え、 前記コンピュータは、三次元シーンへの修正を定義する
    更新データを受け取り、前記三次元シーンへの修正を定
    義する更新データを受け取り、前記三次元シーンを維持
    し、前記更新データに応答して前記三次元シーンの抽象
    的レンダリングを前記ディスプレイ上に維持する効力が
    ある第１同期スレッドを実行するようにプログラムして
    あり、 前記コンピュータは、更に、前記第１の同期スレッドと
    平行かつ非同期的に、第２の同期スレッドを実行するよ
    うにプログラムしてあり、前記第２の同期スレッドは、
    前記コンピュータ内に、前記三次元画像の現実的レンダ
    リングを維持する効力があり、 前記第１の同期スレッドが、前記第２の同期スレッドよ
    りも低い優先度で実行可能であり、前記第１の同期スレ
    ッドの実行速度が、前記第２の同期スレッドによって実
    質的に影響を受けないようにしてあり、 前記コンピュータは、前記現実的レンダリングが、内部
    に含まれる画素数を変更するように調節可能なサイズ変
    更可能領域に表示可能であり、これによって前記現実的
    レンダリングを維持するための計算要求量を制限するよ
    うにプログラムしてあること、を特徴とするオーサリン
    グ・システム。
38. 【請求項３８】 請求項３７記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記現実的レンダリングの解像度
    の調節を可能とし、前記現実的レンダリングを生成する
    ための計算要求量を更に調節できるようにプログラムし
    てあることを特徴とするシステム。
39. 【請求項３９】 請求項３７記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに前記第２の同期スレッドによっ
    て順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記
    更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
40. 【請求項４０】 請求項３７記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データを受け取ったと
    き、前記第２のスレッドの実行を中断し、前記更新デー
    タが前記第２のスレッドのレンダリング・プロセスに使
    用可能となった後に、前記第２のスレッドの実行を再開
    させ、前記更新データによって無効化した前記シーン・
    データの部分に対応する前記現実的レンダリングの部分
    のレンダリングを禁止するようにプログラムしてあるこ
    とを特徴とするシステム。
41. 【請求項４１】 請求項４０記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに、前記第２の同期スレッドによ
    って順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前
    記更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
42. 【請求項４２】 請求項４１記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものの表
    示を空白化し、前記現実的レンダリングが、前記更新デ
    ータによって無効とした部分を示さないようにプログラ
    ムしてあることを特徴とするシステム。
43. 【請求項４３】 請求項４２記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものを表
    示し、前記現実的レンダリングが、前記更新データに応
    答して有効部分と置換するまで、非更新部分を示すよう
    にプログラムしてあることを特徴とするシステム。
44. 【請求項４４】 請求項４１記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データが前記現実的レン
    ダリングにおいて可視変更を示す場合にのみ、前記第２
    のスレッドの実行を中断するようにプログラムしてある
    ことを特徴とするシステム。
45. 【請求項４５】 請求項４１記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データが前記現実的レン
    ダリングにおいて可視変更を示す場合にのみ、前記第２
    のスレッドの実行を中断するようにプログラムしてある
    ことを特徴とするシステム。
46. 【請求項４６】 三次元シーンを編集するためのオーサ
    リング・システムであって、 メモリおよびディスプレイを有するコンピュータを備
    え、 前記コンピュータは、三次元シーンへの修正を定義する
    更新データを受け取り、前記三次元シーンへの修正を定
    義する更新データを受け取り、前記三次元シーンを維持
    し、前記更新データに応答して前記三次元シーンの抽象
    的レンダリングを前記ディスプレイ上に維持する効力が
    ある第１同期スレッドを実行するようにプログラムして
    あり、 前記コンピュータは、更に、前記第１の同期スレッドと
    平行かつ非同期的に、第２の同期スレッドを実行するよ
    うにプログラムしてあり、前記第２の同期スレッドは、
    前記コンピュータ内に、前記三次元画像の現実的レンダ
    リングを維持する効力があり、 前記コンピュータは、前記更新データを受け取ったと
    き、前記第２のスレッドの実行を中断し、前記更新デー
    タが前記第２のスレッドのレンダリング・プロセスに使
    用可能となった後に、前記第２のスレッドの実行を再開
    させ、前記更新データによって無効化した前記シーン・
    データの部分に対応する前記現実的レンダリングの部分
    のレンダリングを禁止するようにプログラムしてあるこ
    と、を特徴とするオーサリング・システム。
47. 【請求項４７】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの角視点
    と実質的に同一に保持した、前記現実的レンダリングの
    角視点を維持するようにプログラムしてあることを特徴
    とするシステム。
48. 【請求項４８】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記抽象的レンダリングの対応す
    るエリア上に前記現実的レンダリングを表示し、これに
    よって前記抽象的レンダリングが前記現実的レンダリン
    グに関する視覚方位情報を与えるようにプログラムして
    あることを特徴とするシステム。
49. 【請求項４９】 請求項４６記載のシステムにおいて、 前記コンピュータは、前記第１の抽象的レンダリングに
    実質的に等しい第２の抽象的レンダリングを表示するよ
    うにプログラムしてあり、前記第１および第２の抽象的
    レンダリングが、前記抽象的レンダリングのビューを特
    徴化する視点を規定するカメラに対して、実質的に同一
    の角度方位を維持することを特徴とするシステム。
50. 【請求項５０】 請求項４９記載のシステムにおいて、
    前記抽象的レンダリングが、ワイヤ・フレーム・レンダ
    リングであることを特徴とするシステム。
51. 【請求項５１】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記第１の同期スレッドは、前記第２の同期スレッドよ
    りも低い優先度で実行可能であり、前記第１の同期スレ
    ッドの実行速度が、前記第２の同期スレッドによって実
    質的に影響を受けないようにしたことを特徴とするシス
    テム。
52. 【請求項５２】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記第１の同期スレッドの実行速
    度が、前記第２の同期スレッドによって実質的に影響を
    受けないように、前記コンピュータの計算資源を前記第
    １および第２の同期スレッドに割り当てるようにプログ
    ラムしてあり、これによって、前記現実的レンダリング
    を生成するための計算要求量によって実質的な遅延の増
    大を生ずることなく、前記第１の同期スレッドが維持す
    るユーザ・インターフェースを実行することを特徴とす
    るシステム。
53. 【請求項５３】 請求項５２記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記現実的レンダリングが、内部
    に含まれる画素数を変更するように調節可能なサイズ変
    更可能領域に表示可能であり、これによって前記現実的
    レンダリングを維持するための計算要求量を制限するよ
    うにプログラムしてあることを特徴とするシステム。
54. 【請求項５４】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記現実的レンダリングを複数の部分に再分割し、前記
    部分から選択したものに前記第２の同期スレッドによっ
    て順次レンダリングを行い、前記選択したものが、前記
    更新データの結果として、外観を変更すると判定され
    た、前記部分のものであることを特徴とするシステム。
55. 【請求項５５】 請求項５４記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものの表
    示を空白化し、前記現実的レンダリングが、前記更新デ
    ータによって無効とした部分を示さないようにプログラ
    ムしてあることを特徴とするシステム。
56. 【請求項５６】 請求項５４記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記部分の前記選択したものを表
    示し、前記現実的レンダリングが、前記更新データに応
    答して有効部分と置換するまで、非更新部分を示すよう
    にプログラムしてあることを特徴とするシステム。
57. 【請求項５７】 請求項４６記載のシステムにおいて、
    前記コンピュータは、前記更新データが前記現実的レン
    ダリングにおいて可視変更を示す場合にのみ、前記第２
    のスレッドの実行を中断するようにプログラムしてある
    ことを特徴とするシステム。
58. 【請求項５８】三次元シーンのオーサリングを行うため
    のユーザ・インターフェースを生成する方法であって、 ３Ｄシーンをメモリに格納するステップと、 ユーザが供給する前記３Ｄシーンに対する編集を受け取
    るステップと、 前記編集に応答して、前記３Ｄシーンを更新するステッ
    プと、 前記３Ｄシーンのワイヤ・フレーム・ビューを表示する
    ステップと、 ワイヤ・フレーム・ビューを表示する前記ステップと同
    時に、前記３Ｄシーンのレンダリング・ビューも生成
    し、前記レンダリング・ビューが前記３Ｄシーンのレイ
    ・トレーシングの結果を示すステップと、 前記ワイヤ・フレーム・ビューの方位と同一の前記レン
    ダリング・ビューの方位を維持し、前記ワイヤ・フレー
    ムの前記方位を変更した場合に、前記レンダリング・ビ
    ューの前記方位を自動的に共に変更するステップと、か
    ら成ることを特徴とする方法。
59. 【請求項５９】 請求項５８記載の方法であって、更
    に、前記レンダリング・ビューを連続的かつ自動的に表
    示するステップを含むことを特徴とする方法。
60. 【請求項６０】 請求項５８記載の方法であって、更
    に、 ワイヤ・フレーム・ビューを表示するステップと、 前記第１のワイヤ・フレーム・ビューの前記方位と実質
    的に同一の前記ワイヤ・フレーム・ビューの方位を維持
    するステップと、を含むことを特徴とする方法。
61. 【請求項６１】 請求項５９記載の方法であって、更
    に、前記第１のワイヤ・フレーム・ビューに対応するエ
    リアでかつこれと同一のズーム・レベルで、前記第１の
    ワイヤ・フレーム・ビュー上に前記レンダリング・ビュ
    ーを連続的かつ同時に表示し、前記ワイヤ・フレームが
    前記レンダリング・ビューを方向付けるように機能する
    ことを特徴とする方法。
62. 【請求項６２】 三次元シーンのオーサリングを行うた
    めのユーザ・インターフェースを生成する方法であっ
    て、 ３Ｄシーンをメモリに格納するステップと、 ユーザが供給する前記３Ｄシーンに対する編集を受け取
    るステップと、 前記編集に応答して、前記３Ｄシーンを更新するステッ
    プと、 前記３Ｄシーンのワイヤ・フレーム・ビューを表示する
    ステップと、 ワイヤ・フレーム・ビューを表示する前記ステップと同
    時に、前記３Ｄシーンのレンダリング・ビューも生成す
    るステップと、 前記ワイヤ・フレーム・ビューを受け取り、更新し、更
    に表示する前記ステップの第２のプロセスと並列な第１
    のプロセスにおいて、前記レンダリング・ビュー内で可
    視の前記３Ｄシーンの部分を連続的にレンダリングする
    ことによって、前記編集に応答して前記レンダリング・
    ビューの現行性を維持するステップであって、前記第１
    のプロセスが前記第２のプロセスに対して非同期であ
    る、ステップと、から成ることを特徴とする方法。
63. 【請求項６３】 請求項６２記載の方法において、前記
    維持するステップが、前記第２のプロセスが前記第１の
    プロセスによる影響を実質的に受けないように、前記第
    １および第２のプロセスを制御するステップを含むこと
    を特徴とする方法。
64. 【請求項６４】 請求項６３記載の方法において、前記
    第２のプロセスが、前記第１のプロセスよりも低い優先
    度で実行可能であることを特徴とする方法。
65. 【請求項６５】 三次元シーンのオーサリングを行うた
    めのユーザ・インターフェースを生成する方法であっ
    て、 ３Ｄシーンをメモリに格納するステップと、 ユーザが供給する前記３Ｄシーンに対する編集を受け取
    るステップと、 前記編集に応答して、前記３Ｄシーンを更新するステッ
    プと、 前記３Ｄシーンのワイヤ・フレーム・ビューを表示する
    ステップと、 ワイヤ・フレーム・ビューを表示する前記ステップと同
    時に、前記３Ｄシーンのレンダリング・ビューも生成
    し、前記レンダリング・ビューが前記３Ｄシーンのレイ
    ・トレーシングの結果を示すステップと、 連続的かつ自動的に前記レンダリング・ビューを表示す
    るステップと、 第２のワイヤ・フレーム・ビューを表示するステップ
    と、 前記第１のワイヤ・フレーム・ビューの前記方位と実質
    的に同一の前記第２のレンダリング・ビューの方位を維
    持するステップと、 前記第１のワイヤ・フレーム・ビューに対応するエリア
    でかつこれと同一のズーム・レベルで、前記第１のワイ
    ヤ・フレーム・ビュー上に、前記レンダリング・ビュー
    を表示し、前記ワイヤ・フレームが前記レンダリング・
    ビューを方向付けるように機能するステップと、から成
    ることを特徴とする方法。
66. 【請求項６６】 ３Ｄシーンに対応する画像を生成する
    方法であって、 メモリに前記３Ｄシーンを格納するステップと、 前記３Ｄシーンのカメラ・オブジェクトの位置および方
    位によってビューを規定するステップと、 視野と倍率によって、前記ビューを更に規定するステッ
    プと、 前記視野をタイルに分割するステップであって、該タイ
    ルが前記視野の隣接部分である、ステップと、 前記３Ｄシーンに対する修正を指定する更新データを受
    け入れるステップと、 前記受け入れるステップに応答してレンダリング・プロ
    セスを中断するステップと、 前記レンダリング・プロセスが、無効タイルのリストに
    おいて識別したタイルに順次レンダリングを行い、 前記レンダリング・プロセスが、前記３Ｄシーンの少な
    くとも一部のレイ・トレーシングを含み、 前記受け入れるステップに応答して、前記メモリに格納
    してある前記３Ｄシーンを更新するステップと、 前記更新データによって無効としたタイルを識別し、そ
    れに応答して前記無効タイルのリストを更新するステッ
    プと、 前記識別するステップにおいて更新した前記リストを用
    いて、前記レンダリング・プロセスを再開するステップ
    と、から成ることを特徴とする方法。
67. 【請求項６７】 請求項６６記載の方法であって、更
    に、前記識別するステップにおいて無効として識別した
    前記タイルの各々の表示を空白化するステップを含むこ
    とを特徴とする方法。
68. 【請求項６８】 請求項６６記載の方法であって、更
    に、前記レンダリング・プロセスの結果を連続的かつ自
    動的に表示するステップを含むことを特徴とする方法。
69. 【請求項６９】 請求項６６記載の方法であって、更
    に、前記更新データがいずれかのタイルの外観に影響を
    与えるか否かについて判定を行うステップと、前記判定
    するステップの結果が、前記更新がいずれのタイルの前
    記外観にも影響を与えないことを示した場合、前記中断
    するステップを省略するステップとを含むことを特徴と
    する方法。
70. 【請求項７０】 ３Ｄシーンに対応する画像を生成する
    方法であって、 メモリに前記３Ｄシーンを格納するステップと、 前記３Ｄシーンのカメラ・オブジェクトの位置および方
    位によってビューを規定するステップと、 視野と倍率によって、前記ビューを更に規定するステッ
    プと、 前記視野をタイルに分割するステップであって、該タイ
    ルが前記視野の隣接部分である、ステップと、 前記３Ｄシーンのレンダリングを行うステップと、 前記３Ｄシーンに対する修正を指定する更新データを受
    け入れるステップと、 前記更新データがいずれかのタイルの外観に影響を与え
    るか否かについて判定し、前記判定するステップの結果
    が、前記更新データはいずれかのタイルの前記外観に影
    響を与えることを示す場合、前記受け入れるステップに
    応答して、前記レンダリングを行うステップを中断する
    ステップと、 前記レンダリング・プロセスが、無効タイルのリストに
    おいて識別したタイルに順次レンダリングを行うことを
    含み、 前記レンダリング・ステップが、前記３Ｄシーンの少な
    くとも一部のレイ・トレーシングを含み、 前記更新データによって無効としたタイルを識別し、そ
    れに応答して前記無効タイルのリストを更新するステッ
    プと、 前記識別するステップにおいて更新した前記リストを用
    いて、前記レンダリング・ステップを再開するステップ
    と、から成ることを特徴とする方法。
71. 【請求項７１】 請求項７０記載の方法において、前記
    受け入れるステップと前記レンダリングを行うステップ
    は、互いに対して非同期的に実行することを特徴とする
    方法。
72. 【請求項７２】 請求項７１記載の方法において、前記
    レンダリングを行うステップおよび前記受け入れるステ
    ップは、前記レンダリングを行うステップよりも高い優
    先度で実行することを特徴とする方法。
73. 【請求項７３】 請求項７０記載の方法において、前記
    レンダリングを行うステップが、リスト内に識別したオ
    ブジェクトに前記レンダリングを制限し、ユーザが入力
    する画面エリア定義にしたがって前記レンダリングを行
    うステップの結果を構成する画素数を制限することによ
    って、レンダリングを行うオブジェクトの範囲を限定す
    るステップを含むことを特徴とする方法。
74. 【請求項７４】 請求項７３記載の方法であって、更
    に、前記３Ｄシーンの第１のワイヤ・フレーム・ビュー
    を表示するステップを含むことを特徴とする方法。
75. 【請求項７５】 請求項７４記載の方法であって、更
    に、ワイヤ・フレーム・ビューを表示する前記ステップ
    と同時に、前記レンダリングを行うステップから得られ
    た前記３Ｄシーンのレンダリング・ビューを表示するス
    テップを含み、前記レンダリング・ビューが前記３Ｄシ
    ーンのレイ・トレーシングを行った結果を示すことを特
    徴とする方法。
76. 【請求項７６】 請求項７５記載の方法であって、更
    に、前記レンダリング・ビューを連続的かつ自動的に表
    示するステップを含むことを特徴とする方法。
77. 【請求項７７】 請求項７６記載の方法であって、更
    に、第２のワイヤ・フレーム・ビューを表示し、前記第
    １のワイヤ・フレーム・ビューの前記方位と実質的に同
    一の前記第２のワイヤ・フレーム・ビューの方位を維持
    するステップを含むことを特徴とする方法。
78. 【請求項７８】 請求項７７記載の方法において、前記
    レンダリング・ビューを表示する前記ステップが、前記
    第１のワイヤ・フレーム・ビューに対応するエリアでか
    つこれと同一のズーム・レベルで、前記第１のワイヤ・
    フレーム・ビュー上に前記レンダリング・ビューを表示
    するステップを含み、前記ワイヤ・フレームが前記レン
    ダリング・ビューを方向付けるように機能することを特
    徴とする方法。
79. 【請求項７９】 請求項７５記載の方法において、前記
    レンダリング・ビューを表示する前記ステップが、前記
    第１のワイヤ・フレーム・ビューに対応するエリアでか
    つこれと同一のズーム・レベルで、前記第１のワイヤ・
    フレーム・ビュー上に前記レンダリング・ビューを表示
    するステップを含み、前記ワイヤ・フレームが前記レン
    ダリング・ビューを方向付けるように機能することを特
    徴とする方法。
80. 【請求項８０】 三次元シーンの選択した部分的レンダ
    リングを、オブジェクトを含む前記シーンの表示の領域
    内に表示する方法であって、前記シーンの前記表示が、
    前記領域以外の部分において抽象的レンダリングであ
    り、前記シーンの前記表示が、前記領域内の部分におい
    て現実的レンダリングであり、前記方法が、 前記オブジェクトに対する投射エリアを判定するステッ
    プと、 アニメーション・シーケンスの再生中、前記シーンにお
    ける前記オブジェクトの位置に応答して、前記領域の境
    界を動的に定義するステップと、から成ることを特徴と
    する方法。
81. 【請求項８１】 請求項８０記載の方法において、前記
    動的に定義するステップが、 前記領域のサイズを固定するステップと、 前記オブジェクト上で選択した点に応答して、前記表示
    に対して、前記固定サイズ領域を位置付けるステップ
    と、を含むことを特徴とする方法。
82. 【請求項８２】 請求項８１記載の方法において、前記
    動的に定義するステップが、前記オブジェクトの少なく
    とも一部を常に前記領域内に維持するように、前記領域
    を定義するステップを含むことを特徴とする方法。
83. 【請求項８３】 請求項８２記載の方法において、前記
    動的に定義するステップが、前記領域が前記オブジェク
    トの投射周囲にマージンを含むように、前記領域を定義
    するステップを含むことを特徴とする方法。
84. 【請求項８４】 請求項８１記載の方法において、前記
    動的に定義するステップが、前記領域が前記オブジェク
    トの投射周囲にマージンを含むように、前記領域を定義
    するステップを含むことを特徴とする方法。
85. 【請求項８５】 請求項８０記載の方法において、前記
    動的に定義するステップが、前記オブジェクトの少なく
    とも一部を常に前記領域内に維持するように、前記領域
    を定義するステップを含むことを特徴とする方法。